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例说Hausdroff距离
给定欧氏空间中的两点集 , ,Hausdorff距离就是用来衡量这两个点集间的距离。
其中, , 。 称为双向Hausdroff距离, 称为从点集A到点集B的单向Hausdroff距离。相应地 称为从点集B到点集A的单向Hausdroff距离。
下面从一个例子来理解Hausdroff距离。
上图中,给出了A,B,C,D四条路径,其中路径A具体为(16-17-18-19-20),路径B具体为(1-2-3-4-9-10)。要求Hausdroff距离 ,则需要先求出单向Hausdroff距离 和 。
对于 ,以A中的点16为例,在路径B中的所有点中,距离点16最近的是点1,距离为3。即 。同理由图可得 , , , 。在它们中,值最大的为3,故 。
同理可得, 。
所以 。
同理可求出上图中四条路径间的单向Hausdroff距离如下表所示:
双向Hausdoff距离 是单向Hausdroff距离 和 两者中的较大者,显然它度量了两个点集间的最大不匹配程度。
当A,B都是闭集的时候,Hausdroff距离满足度量的三个定理:
(1) ,当且仅当A=B时, 。
(2)
(3)
若凸集A,B满足 且 ,并记 , 分别为A,B边界的点集合,则A,B的Hausdroff距离等于 , 的Hausdroff距离。
Hausdroff距离易受到突发噪声的影响。
当图像受到噪声污染或存在遮挡等情况时,原始的Haudroff距离容易造成误匹配。所以,在1933年,Huttenlocher提出了部分Hausdroff距离的概念。
简单地说,包含q个点的集合B与集合A的部分Hausdroff距离就是选取B中的K( 且 )个点,然后求这K个点到A集合的最小距离并排序,则排序后的第K个值就是集合B到集合A的部分单向Hausdroff距离。定义公式如下:
相应地,部分双向Hausdroff距离定义为:
例说Hausdroff距离