Hausdorff distance

news2024/11/26 8:50:02

Hausdorff距离量度度量空间中紧子集之间的距离

定义

X X X Y Y Y是度量空间 M M M的两个紧子集
d H ( X , Y ) = max ⁡ { sup ⁡ x ∈ X inf ⁡ y ∈ Y d ( x , y ) , sup ⁡ y ∈ Y inf ⁡ x ∈ X d ( x , y ) } d_H\left(X, Y\right) = \max \left\{\sup_{x\in X} \inf_{y\in Y} d\left(x, y\right), \sup_{y\in Y} \inf_{x\in X} d\left(x, y\right)\right\} dH(X,Y)=max{xXsupyYinfd(x,y),yYsupxXinfd(x,y)}
在这里插入图片描述

实现方式

图像中

假设有两个二值图像 X , Y \mathbf{X}, \mathbf{Y} X,Y,先计算 sup ⁡ x ∈ X inf ⁡ y ∈ Y d ( x , y ) \sup_{x\in X} \inf_{y\in Y} d\left(x, y\right) supxXinfyYd(x,y)

首先找到两张图像的边缘,因为找的 sup ⁡ \sup sup,而边缘肯定距离更大
具体实现方式为,先腐蚀,然后和原图像异或

接着计算   Y ~Y  Y的Distance transform,得到的结果是 Y \mathbf{Y} Y中所有的点到最近的 0 0 0的距离
这一步具体可以看参考里的链接,如果 d d d是欧氏距离,计算的时间复杂度是 O ( ∣ X ∣ ) O\left(\left|X\right|\right) O(X)

然后根据 X X X,就可以得到所有点的 inf ⁡ y ∈ Y d ( x , y ) \inf_{y\in Y} d\left(x, y\right) infyYd(x,y)
最后取 sup ⁡ \sup sup就行了

如果最后取得不是 sup ⁡ \sup sup而是某个分位点,比如95,拿得到得就是单边得 H D 95 HD95 HD95

https://zhuanlan.zhihu.com/p/153137266?from_voters_page=true
Distance Transforms of Sampled Functions
A GENERAL ALGORITHM FOR COMPUTING DISTANCE TRANSFORMS IN LINEAR TIME
https://cs.stackexchange.com/questions/117989/hausdorff-distance-between-two-binary-images-according-to-distance-maps

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