针对二值图像，连通域标记操作是从黑色像素和白色像素组成的点阵图像中，将互相邻接（包含4-连通和8-连通）的值为“0”或“1”的像素区域提取出来，并为图像不同的连通域填入不相等的数字标记，同时统计连通域数目，该过程是模式识别、机器视觉和图像处理的重要操作，有着广泛的应用领域。
通常连通标记算法主要有游程连通性算法和像素标记算法，本书采用的是对图像中的每个像素点标记。算法首先对整幅图像进行扫描，标记出现的所有目标像素，标记会使同一连通区域具有不同的标记值，因此每次扫描之后会产生一组相对完整的等价标记表，等价标记表中记录扫描过程中发现的所有等价对。等价对的产生是由于扫描次序导致开始时认为是两个不同的连通区域，随着扫描的深入发现两个连通区域又连在一起，把这两个连通区域标记号记录在等价表中，表明这两个标号标记的连通区域属于同一个连通区域，然后根据生成的等价标记表提取属于同一连通域的所有连通标记，得到二值图像连通域的正确划分及精确的连通域数目。
二值图像包含白和黑两种颜色，分别为目标颜色和背景颜色，本算法假设目标颜色为白色，背景为黑色。标记算法只对目标像素进行标记。在二维图像中，假设目标像素点周围有n个（n≤8）相邻的像素，如果该像素点的灰度值与n个像素中某一个像素q的值相等，则称该像素与q具有连通性。常用的连通性有4连通和8连通，4连通选取目标像素的上、下、左、右4个点，8连通选取目标像素在二维空间中所有的相邻像素，除了4连通的点外，还包括左上、右上、左下、右下4个点。本论文采用8连通区域搜寻。
搜寻连通域的特殊情况有4种，要慎重考虑，否则会导致连通域数目出现偏差。特殊情况包括二值图像最左上角的像素，由于该点是第一个扫描的像素，不需考虑相邻点的连通性；对于二值图像最上行的像素，只需考虑左面相邻像素的连通性；二值图像最右列的像素，只需考虑左上、左、上3个相邻像素的连通性；二值图像最左列的像素，只需考虑右上和上2个相邻像素的连通性。除此之外的所有像素都要考虑左上、左、右上、上4个相邻像素的连通性确定本身的连通性。
对于PCB中存在的两种重要缺陷：短路和断路，在连通域数目上会发生不同的变化，如表9.1所示，短路会导致连通区域减少，断路则会导致连通区域增加；反之凸起和凹陷则不会发生变化。
表9.1 缺陷类型
由图9.4得知，若板子存在短路，则连通域数目减少，从图9.5的（a）扫描图看出，板子存在三处短路缺陷，已用红圈标记出，通过8连通区域搜寻整幅图的连通性，可以得到标准图的连通数量为28，而扫描图为25，减少的3个即为短路缺陷数目，从图中可以得到验证。
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图9.4 连通域数目搜寻—短路
图9.5 连通域检测—短路
由图9.6得知，若板子存在断路，则连通域数目增加，从图9.7的（a）扫描图看出，板子存在三处断路缺陷，已用红圈标记出，通过8连通区域搜寻整幅图的连通性，可以得到标准图的连通数量为31，而扫描图为28，增加的3个即为断路缺陷数目，从图中可以得到验证。
图9.6 连通域检测—断路
图9.7 连通域检测—断路
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