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专利号: 2017108151592
申请人: 西北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区域公共边界的在线多笔画轴测草图聚类方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1:通过图像处理提取草图笔画形成的封闭区域;对每个草图区域分别进行膨胀、腐蚀和两者求差的过程,获得包围草图区域边界的环形容差带,简称区域边界带,其宽度lr随区域外接椭圆短轴的半径mr而定: 先采用半径为8像素的圆形结构元素对草图图像依次进行膨胀、腐蚀和泛洪填充,从而将草图和背景分离,再对草图分别进行膨胀、腐蚀和两者求差的过程,获得包围整个草图的外轮廓的环形容差带,简称外轮廓带,其宽度lr随整个草图外接椭圆短轴的半径mr:步骤2:将轨迹超出任一草图区域边界带的跨区域笔画分割为位于草图区域边界带内的短笔画;在笔画分割前,将笔画与原始输入笔画进行比较,如果是原始输入笔画,则另外保存;依次计算一条笔画采样点落入每一个区域边界带的比率rf,若对于某一个区域边界带,rf≤0.9,则认为该笔画是跨区域笔画,然后根据该区域边界带对笔画进行分割,分为3个步骤:步骤2.1:将连续且落入区域边界带状态相同的采样点分为一组,每组中第一个采样点和笔画的终点记为初始分割点;

步骤2.2:沿着笔画的绘制方向,将进入区域边界带的初始分割点向后移动lr/2像素的距离,离开区域边界带的初始分割点向前移动lr/2像素的距离,得到实际分割点;

步骤2.3:根据实际分割点将笔画分割为若干更短的笔画,并替换原笔画;

步骤3:根据笔画所属的公共区域边界对笔画进行聚类,分为两个步骤:

步骤3.1:对同时位于2个区域边界带的笔画进行聚类,得到表示相邻区域公共边界的笔画组;

步骤3.2:若一个笔画组的包络矩形的长小于该笔画组对应的2个区域边界带的宽度,则认为该笔画组无效,将其删除;

步骤4:依次将含有多条笔画的笔画组简化为单笔画;采用自底向上的贪心算法,迭代地选取2条空间距离最接近的笔画,合并为新的笔画,直到没有新的笔画生成;其中,两条笔画的重复绘制程度通过一条笔画的采样点靠近另一条笔画的采样点的比率计算;对重复绘制程度大于0.1或不重复但最近端点对距离小于20像素的笔画进行合并,并采用不同的合并方式;

步骤4.1:对于2条不重复但是端点相近的笔画,调整这2条笔画的绘制方向,即翻转笔画采样点的存储顺序,使最近端点对为先绘制笔画的终点与后绘制笔画的起点,然后对它们进行首尾相接,从而得到新笔画;

步骤4.2:对于2条重复绘制的笔画,首先对这2条笔画的容差带相重叠区域内的笔画段进行插值,得到位于重叠区域长方向中心线的插值笔画段;然后将重叠区域内部的插值笔画段和重叠区域外部的笔画段依次首尾相接,从而得到新的笔画;

步骤5:迭代地对最近端点对距离小于20像素的单笔画进行聚类,并首尾连接成为一条新的笔画,并替换原有的笔画,从而得到单笔画草图;两条相邻笔画的聚类依据为:步骤5.1:合并后产生的新笔画的图元类型:将两条笔画首尾相接,产生新的笔画;如果该新笔画为直线段或二次曲线,则该两条笔画聚类,用新笔画替换原有笔画;

步骤5.2:与原始跨区域笔画的重复程度:遍历步骤2中跨区域笔画分割前存储的原始跨区域笔画,分别计算与这两条笔画的重复绘制程度,如果存在一条原始跨区域笔画与这两条笔画的重复绘制率都大于0.5,则认为该两条笔画聚类,将两条笔画首尾相接,产生新的笔画,用新笔画替换原有笔画;

步骤6:依次对步骤5得到的单笔画草图中的笔画进行图元识别与拟合,将笔画表示为参数化的标准图元,直线段、折线段、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、抛物线和双曲线,从而得到二维线图。