Page 17 - 中国仿真学会通讯2020第1期
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３． Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｌｉｎｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＬＳＤ Ｔｈｅｎ ｗｅ ｅｘｔｒａｃｔ ａｎｄ ｓｏｒｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖａｌｕｅｓ ｂｙ
ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｓｅｔ ＰＦＢ． Ｂｙ ｓｌｉｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ
［１７］ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｓｅｔｓ ＰＦＢ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ Ｙ⁃ａｘｉｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ
ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ｌａｙｅｒｓ． Ｔｈｅｎ ｗｅ ｍｏｄｅｌ
４． Ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ａ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｏｒ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｎｇｌｅ ｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ １ ａｎｄ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ２， ｔｈｕｓ ｗｅ
ｃａｎ ｇｅｔ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ｌａｙｅｒｅｄ ｍｏｄｅｌ ＰＬＲ ａｎｄ
ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｋｉ ， ｌｅａｖｉｎｇ ｏｎｌｙ ｔｈｅ ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｔｒｉａｎｇｌｅ ｐａｔｃｈ ＴＬＲ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ
ｉｎ Ｆｉｇｕｒｅ ４ （ ｌ ） ． Ｗｅ ｅｘｔｒａｃｔ ａｎｄ ｓｏｒｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｚ
ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｏｒ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ． Ｈｅｒｅ ｗｅ ｌｅｔ ｋｌ ｖａｌｕｅｓ ｂｙ ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｓｅｔ ＰＦＢ． Ｂｙ ｓｌｉｃｉｎｇ
＝ ０．１７５ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｓｅｔｓ ＰＦＢ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ Ｚ⁃ａｘｉｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ｗｅ
ｃａｎ ｇｅｔ ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｌａｙｅｒｓ． Ｔｈｅｎ
５． Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｌａｒ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｗｅ ｍｏｄｅｌ ｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ １ ａｎｄ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ２，
ｔｈｕｓ ｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｌａｙｅｒｅｄ ｍｏｄｅｌ
ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｌｉｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＵＤ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｔｒｉａｎｇｌｅ ｐａｔｃｈ ＰＵＤ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ
ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇｕｒｅ ４（ ｎ）． Ｔｈｅｎ， ｗｅ ｍｅｒｇｅ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ
ｅｑｕａｔｉｏｎ （ ４ ） ， ｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｌｉｎｅｓ ｗｈｏｓｅ ｐｏｌａｒ ａｎｄ ｂａｃｋ ｌａｙｅｒｅｄ ｍｏｄｅｌ，ｔｈｅ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ｌａｙｅｒｅｄ
ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｌａｙｅｒｅｄ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅ
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓａｔｉｓｆｉｅｓ ｔｈｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ， ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇｕｒｅ ４（ｏ）．
３．３ Ｒｏｏｆ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｌｏｃｋ
ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ（５） ， ａｒｅ ｍｅｒｇｅｄ
Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ｋ ＝ ｂ － ｄｃ，（ ａ ≠ ｃ，ｂ ≠ ｄ） Ｗｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｒｏｏｆ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
ａ － ｂｌｏｃｋ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ａｓ
ｔｈｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ３． Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ３ ｏｂｔａｉｎｓ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
( )θ ＝ ａｒｃｔａｎ － １ ｑｕａｄｒｉｌａｔｅｒａｌ ｓｅｔｓ ｂｙ ｐｒｏｊｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ
ｋ ｏｎｔｏ ａ ｐｌａｎｅ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ｔｏ ｂｌｏｃｋ． Ｆｏｒ ｅａｃｈ ｑｕａｄｒｉｌａｔｅｒａｌ， ｔｈｅ
ｒ ＝ ａ·ｒｃｏｓθ ＋ ｂ·ｓｉｎθ （４） ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ｉｓ ｕｓｅｄ
ｆｏｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｏｆ
Ｉｆ ａ ＝ ｃ， ｉｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ． Ｉｆ ｂ ＝ ｄ， ｉｔ ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｑｕａｄｒｉｌａｔｅｒａｌ ａｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｕｎｉｔ ｎｏｔ
ｏｎｌｙ ｃａｎ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｂｕｔ
ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｌｉｎｅ． Ｗｈｅｒｅ， （ ａ，ｂ） ａｎｄ ａｌｓｏ ｃａｎ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ｔｅｘｔｕｒｅ ｍａｐｐｉｎｇ．
（ ｃ， ｄ ） ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ３ ： Ｒｏｏｆ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｌｏｃｋ
Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ｅｎｄｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ
Ｉｎｐｕｔ： Ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ．
１． Ｐｒｏｊｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ｏｎｔｏ ｔｈｅ ＸＯＹ ｐｌａｎｅ，
ｄθ ＜ Δθ ａｎｄ ｒｅｓａｍｐｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｐｏｉｎｔ
ｃｌｏｕｄ ｉｎｔｏ ａ ｐｉｃｔｕｒｅ （ Ｆｉｇｕｒｅ ４（ ｐ） ） ．２． Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ
ｄｒ ＜ Δｒ （５） ｃｏｎｔｏｕｒ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃａｎｎｙ ｏｐｅｒａｔｏｒ．
Ｗｈｅｒｅ，ｄθ ｉｓ ｔｈｅ ａｎｇｕｌａｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ３． Ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｉｎｔｏ ｂｌｏｃｋｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｈｏｕｇｈ⁃ｂａｓｅｄ
ｌｉｎｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ （ Ｆｉｇｕｒｅ ４（ ｑ） ） ．
ｌｉｎｅｓ， ｄｒ ｉｓ ｔｈｅ ｒａｄｉｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ
４． Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ３Ｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
ｌｉｎｅｓ． Δθ ａｎｄ Δｒ ａｒｅ ｔｈｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｇｕｌａｒ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｂｌｏｃｋ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ （ Ｆｉｇｕｒｅ ４（ ｒ） ） ．
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｄｉｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ
ｔａｋｅｓ Δｒ ＝ ５，Δθ ＝ １０ °
６． Ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｎｅｓ ｉｎｔｏ ａ ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ
ａ ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｌｉｎｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ （ ｒ， θ ） ， ａｎｄ
ｓｅｇｍｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｉｎｔｏ （ ｍ＋ １） ×（ ｎ＋ １） ｂｌｏｃｋｓ，
ｗｈｅｒｅ ｍ，ｎ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｌｉｎｅｓ
ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｌｉｎｅｓ
７． Ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ ａｌｌ ｂｌｏｃｋｓ ａｎｄ ｃｏｕｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｂｌａｃｋ ｐｉｘｅｌ ａｎｄ ｗｈｉｔｅ ｐｉｘｅｌ ｉｎ ｅａｃｈ ｂｌｏｃｋ．
ｉｆ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｐｉｘｅｌ ＞ ｔｈｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｋｗ
ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｐｉｘｅｌ ｉｓ ｍｕｃｈ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ
ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｐｉｘｅｌ
Ｍａｒｋｉｎｇ ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ ａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｂｌｏｃｋ
Ａｄｄｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｖｅｒｔｉｃｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｏｕｔｐｕｔ
ｍｏｄｅｌ ｐｏｉｎｔｓ ＰＦＢ
ｅｌｓｅ
ｃｏｎｔｉｎｕｅ
８． Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｓｅｔ ＰＦＢ ， ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ
ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｐａｔｃｈ ＴＦＢ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ａｎｄ
ｂａｃｋ ｌａｙｅｒｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇｕｒｅ ４（ ｊ）
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