边界标注提升的单连通区域扫描线填充新算法

本文主要探讨了一种创新的基于边界标注的单连通区域扫描线填充算法，发表于2003年的空军工程大学学报自然科学版。作者李波、王刚、刘东华和唐朝京在研究中提出了一种高效且易于实现的方法，以解决图形显示和图像处理中的基本问题——单连通区域填充。 传统的单连通区域扫描线填充算法存在效率低下的问题，特别是在处理复杂区域时，由于需要对每个像素进行多次判断，例如在扫描线种子填充算法中，大部分像素可能需要判断三次，导致填充速度下降。此外，传统方法在查找相同y值的像素并按z值排序过程中，会考虑凹凸点和切点，增加了计算复杂性。 新方法的核心在于首先对目标边界进行细致的标注，形成特定的标准。通过 Freeman 链码（一种表示图像中像素点位置关系的编码方式）来确定相邻点的方向，如0、1~2、3、4、5、6和7，分别对应八个不同的角度。这种方法减少了对内部填充像素的重复判断，仅在边界处进行运算，从而大大提高了填充效率。同时，这种边界标注扫描线填充法具有很好的通用性，适用于各种复杂的单连通区域，实现了算法性能的显著提升。 举例来说，作者以图1所示的单连通区域为例，展示了边界标注扫描线填充的具体操作步骤，包括使用Freeman链码来表示边界点之间的关系，以及如何利用这些信息来进行扫描线填充，避免了不必要的重复判断，从而简化了实现过程。 这项研究旨在优化图形处理中的基础操作，通过改进填充算法，减少计算负担，提升整体性能，对于提高图形渲染和图像处理软件的实时性和效率具有重要意义。