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" -> 277

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 .. 271 272 273 274 275 276 < 277 > 278 279 280 281 282 283 .. 349 >> Следующая

Причину, по которой гистограмма на Рис. 10.27(д) оказывается столь сильно искаженной, можно объяснить с помощью обсуждения, проведенного в Разделе 4.5. В соответствии с соотношением (4.5-1),
f(x,y) = i(x,y)r(x,y). (10.3-3)
Логарифмируя это равенство, приходим к сумме:
г(х,>') = 1п/(л:,>')=1п/(х,>')+1пг(х,>') =i'(x,y) +г'(х,у). (10.3-4)
Как известно из теории вероятностей [Papoulis, 1991], если i'(x, _у) и г'(х, у) — независимые случайные переменные, то гистограмма их суммы z(x, у) получается сверткой гистограмм i'(x, _у) и г'(х, у). Если бы функция i(x, у) была константой, то Ґ(х, у) также была бы константой, и ее гистограмма представляла бы собой одиночный импульс (дельта-функцию). Свертка такой функции с гистограммой /(х, _у) не меняет форму гистограммы (вспомним из рассмотрения в Разделе 4.2.4,
Глава 10. Сегментация изображений
что свертка произвольной функции с дельта-функцией приводит к сдвигу исходной функции на расстояние, равное координате локализации дельта-функции). Но если функция i'(x, у) имеет более широкую гистограмму (вследствие неравномерности освешения), то в процессе свертки гистограмма г'(х, у) размывается, что приводит к
Ф
Рис. 10.27. (а) Смоделированная на компьютере двумерная функция коэффициента отражения (б) Гистограмма функции коэффициента отражения, (в) Смоделированная на компьютере функция освещения, (г) Произведение (а) и (в), (д) Гистограмма полученного изображения.
10.3. Пороговая обработка 855
гистограмме функции z(x, у) совершенно отличающейся формы по сравнению с гистограммой г'(х, у). Степень искажения зависит от широты гистограммы i'(x, у), которая, в свою очередь, зависит от неравномерности функции освещения.
Мы рассматривали здесь логарифм /(х, у), а не саму функцию изображения, поскольку это позволяет разделить осветительную и отражательную составляющие, не меняя существа задачи. Такой подход позволяет рассматривать формирование гистограммы как процесс свертки, объясняя, почему ярко выраженная впадина на гистограмме функции отражения претерпевает искажения при неудачном освещении.
Когда имеется доступ к источнику освещения, на практике часто применяют способ компенсации неравномерности освещения, состоящий в том, что свет направляется на отражательную поверхность ровного белого цвета. Это позволяет получить изображение g(x. у) = ki(x, у), где к — зависящая от типа поверхности константа, а Цх, >0 — функция освещения. После этого любое изображение /(х, у) = i(x, у) г(х, >0, полученное с помощью той же самой функции освещения, можно поделить Hag(x, у), приходя тем самым к нормированной функции И(х, у) =f(x, y)/g(x, у) = г(х, у)/к. Таким образом, если функция г(х, у) допускает сегментацию с помощью единого порога Т, то и функция И(х, у) может сегментироваться с помощью единого порога с величиной Т/к.
10.3.3. Обработка с глобальным порогом
С учетом обсуждения в Разделе 10.3.1, простейший из методов пороговой обработки состоит в разделении гистограммы изображения на две части с помощью единого глобального порога Г, как показано на Рис. 10.26(a). После этого сегментация осуществляется путем поэлементного сканирования изображения, при этом каждый пиксель отмечается как относящийся к объекту или к фону, в зависимости от того, превышает ли яркость этого пикселя значение порога Т или нет. Как указывалось выше, успешность применения этого метода целиком зависит от того, насколько хорошо гистограмма поддается разделению.
Пример 10.10: Глобальная пороговая обработка.
¦ На Рис. 10.28(a) приведено простое изображение, а на Рис. 10.28(6) — его гистограмма. На Рис. 10.28(b) показан результат сегментации исходного изображения с помощью порога Т, расположенного посередине между максимальным и минимальным уровнями яркости. Этот порог позволяет достичь «чистой» сегментации, при которой устраня-
в
Рис. 10.28. (а) Исходное изображение, (б) Гистограмма изображения, (в) Результат глобальной пороговой обработки со значением порога, равным полусумме максимального и минимального значений яркости.
ются тени и остаются только сами объекты. В данном случае интересующие объекты темнее фона, поэтому все пиксели с яркостью <Тотмечаются черным цветом (0), а все пиксели с яркостью > Т— белым цветом (255). Основная цель преобразования состоит лишь в получении двоичного изображения, поэтому в принципе выбор цвета объекта и фона — черный или белый — может меняться на противоположный.
Успешного применения рассмотренного глобального порогового преобразования следует ожидать только в хорошо контролируемых условиях. Одной из таких областей, где это часто оказывается возможным, являются задачи технического контроля, где обычно можно управлять условиями освещения.'
В предыдущем примере порог выбирался эвристически, на основании визуального изучения гистограммы. Для автоматического выбора значения порога Т может применяться следующий алгоритм:
10.3. Пороговая обработка
1. Выбирается некоторая начальная оценка значения порога Т.
2. Проводится сегментация изображения с помощью порога Т. В результате образуются две группы пикселей: G\, состоящая из пикселей с яркостью больше Т, и Gj, состоящая из пикселей с яркостью меньше или равной Т.
Предыдущая << 1 .. 271 272 273 274 275 276 < 277 > 278 279 280 281 282 283 .. 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.