Компьютерные книги
Главное меню
Главная Поиск по сайту Добавить материал О нас Карта книг Карта сайта
Реклама
computersbooks.net -> Добавить материал -> Графика -> Гонсалес Р. -> "Цифровая обработка изображений" -> 269

Цифровая обработка изображений - Гонсалес Р.

Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений — М.: Техносфера, 2005. — 1072 c.
ISBN 5-94836-028-8
Скачать (прямая ссылка): cifrovayaobrabotkaizobrajeniy2005.djvu
Предыдущая << 1 .. 263 264 265 266 267 268 < 269 > 270 271 272 273 274 275 .. 349 >> Следующая

Небольшое видоизменение последних двух формул состоит в использовании весового коэффициента 2 для средних элементов:
Gx =(^7 +2^8 +Z9 )— (zj +2z2 +?3 ) (10.1-Ю)
-I -2 -1 -1 0 1
0 0 0 -2 0 2
1 2 1 -1 0 1
Маски оператора Собела
и
Глава 10. Сегментация изображений
Gy~(zз+2гб+Z9 )-(?]+2г4+?7). П0.1 11)
Это увеличенное значение используется для уменьшения эффекта сглаживания за счет придания большего веса средним точкам (Задача 10.8). Для реализации двух последних выражений используются маски на Рис. 10.8(e) и (ж), отвечающие оператору Собела. На практике для вычисления дискретных градиентов чаще всего используются операторы Превитта и Собела. Маски оператора Превитта проще реализовать, чем маски оператора Собела, однако у последнего оператора влияние шума угловых элементов несколько меньше, что сушественно при работе с производными. Отметим, что у каждой из масок на Рис. 10.8 сумма коэффициентов равна нулю, т.е. эти операторы будут давать нулевой отклик на областях постоянной яркости, как и следовало ожидать от дифференциального оператора.
Рассмотренные выше маски применяются для получения составляющих градиента Gx и Gy. Для вычисления величины градиента эти составляющие необходимо использовать совместно, согласно (10.1-4). Однако такая реализация требует вычисления квадратов и квадратных корней. Часто используется подход, при котором величина градиента вычисляется приближенно через абсолютные значения частных производных:
Vf~\Gx\ + \Gy\. (10.1-12)
С точки зрения сложности вычислений такое выражение выглядит намного привлекательнее, и по-прежнему несет информацию об изменениях яркости. Как уже говорилось в Разделе 3.7.3, это достигается ценой потери изотропности (т.е. инвариантности в отношении поворота) получаемых фильтров. Однако, если для вычисления частных производных Gx и Gy применяются маски типа Превитта и Собела, то вопрос изотропности не возникает, так как эти маски инвариантны лишь для поворотов на углы, кратные 90°. В случае вертикальных и горизонтальных контуров вычисления градиента согласно выражениям (10.1-4) и (10.1-12) будут давать одинаковые результаты (Задача 10.6).
Можно изменить приведенные на Рис. 10.8 маски 3x3 таким образом, чтобы они давали максимальный отклик для контуров, направленных диагонально. Эти дополнительные пары масок операторов Превитта и Собела, предназначенных для обнаружения разрывов в диагональных направлениях, показаны на Рис. 10.9.
10.1. Обнаружение разрывов яркости 829
0 1 1 -1 -1 0
-1 0 1 -1 0 1
-1 -1 0 0 1 1
Маски оператора Превитта
а б
Рис. 10.9. Маски операторов Превитта и Собеладля обнаружения диагональных контуров.
Пример 10.4: Иллюстрация градиента и его составляющих.
¦ На Рис. 10.10 демонстрируются отклики двух составляющих градиента, \Gx\vi\Gy\,dL также градиентное изображение, формируемое путем суммирования этих составляющих. На Рис. 10.10(6) и (в) хорошо заметна направленность этих двух составляющих; в частности, обратите внимание, насколько сильно выделяются элементы кровли, горизонтальные швы кладки и горизонтальные отрезки окон на Рис. 10.10(6). Напротив, на Рис. 1 0.10(b) выделены вертикальные составляющие, например, углы стен, вертикальные отрезки окон, вертикальные швы кладки, а также фонарный столб справа на снимке.
Исходное изображение (размерами 1200x1600 пикселей) имеет сравнительно высокое разрешение, поэтому при выбранном масштабе съемки кирпичная кладка стен вносит существенный вклад в текстуру (детальность) изображения. Для сегментации такая степень детализации может быть излишне высокой, и одним из способов ее снижения является сглаживание изображения. На Рис. 10.11 показана та же последовательность изображений, что и на Рис. 10.10, но с предварительным сглаживанием исходного изображения усредняющим фильтром с окном 5x5. Как видно, сигнал, вносимый кирпичной кладкой стен в отклики масок, существенно ослаблен, и в результате основные контуры здания стали намного более заметными. Обратите внимание, что усреднение привело к ослаблению величины отклика на всех контурах. На Рис. 10.10 и 10.11 хорошо видно, что горизонтальная и вертикальная маски Собела дают примерно одинаковый
0 1 2 -2 -1 0
-1 0 1 -1 0 1
-2 -1 0 0 1 2
Маски оператора Собела
Рис. 10.10. (а) Исходное изображение, (б) Составляющая градиента вдоль оси х, | Gx |. (в) Составляющая градиента вдоль оси у. | Gy |. (г) Изображение гра-диента, [ Gx | + | Gy |.
отклик на контурах, имеющих направления +45°. Если важно подчеркнуть такие контуры диагональных направлений, то следует воспользоваться одной из пар масок на Рис. 10.9. Абсолютные величины откликов диагональных масок Собела показаны на Рис. 10.12, где хорошо виден более сильный отклик на перепадах, ориентированных вдоль диагональных направлений. Обе диагональные маски дают приблизительно одинаковые отклики на горизонтальных и вертикальных контурах, которые, как и можно было ожидать, слабее, чем отклики, получаемые горизонтальной и вертикальной масками Собела и показанные на Рис. 10.10(6) и (в). ¦
Лапласиан
Предыдущая << 1 .. 263 264 265 266 267 268 < 269 > 270 271 272 273 274 275 .. 349 >> Следующая
Книги
Web-программирован-
ие
Аппаратное обеспечение Графика Руководство по П.О. Самоучитель Теория программирования Фотошоп Языки программирования
Новые книги
Вирт Н. "Систематическое программирование " (Теория программирования)

Эком "Microsoft Excel 2000 шаг за шагом Русская версия самоучитель " (Самоучитель)

Поляков А.Ю. "Методы и алгоритмы компьютерной графики в примерах Vizual C++" (Графика)

Баяковский Ю.М. "Графическая библиотека Open GL " (Графика)

Валиков А. "Технология " (Языки программирования)
Авторские права © 2013 ComputersBooks. Все права защищены.