数字图像处理、分析与机器视觉是认知科学与计算机科学中的一个令人兴奋和活跃的分支，在人的感知、识别和理解中，形状是一个非常重要的参数，而链编码就是以此概念延伸的一种形状描述方法。本文详细介绍了几种著名的链编码，在链编码理论的基础上，提出了Freeman链编码、Freeman差码、Freeman缝隙码的自动机获得算法，基于顶点链编码的填充算法以及基于顶点链编码的边界链码树获得算法。其中，通过设计研究链编码的获得自动机，本文提出了基于自动机理论的整套Freeman链编码的获得算法，以自动机方式获得的Freeman编码具有高效准确的特点；本文同时研究了以顶点链编码为基础的新型填充算法，该算法无论在实现的复杂度还是在时间的复杂度上都优于现有的其它算法；最后，本文提出了一种全新思想的边界链码树的获得算法，该算法不同于其它需要以重现图像为基础的算法，通过已经获得的区域链编码直接获得各个区域间的边界链码树。本文的三种算法之间环环相扣，在应用上能够起到相辅相成的作用，改进了链编码的理论体系，并为链编码的进一步应用打下了的基础。本文通过对各个算法的实验，证明了这些算法的正确性和有效性。