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" -> 281

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 .. 275 276 277 278 279 280 < 281 > 282 283 284 285 286 287 .. 349 >> Следующая

о
f—
о
и
S
10.3. Пороговая обработка 867
-«—Темнее Светлее—- -—Темнее Светлее—*-
Рис. 10.34. Гистограммы областей (а) А и (б) В, показанных на Рис. 10.33(6), изображенные черными точками. [Chow, Капеко].
После вычисления всех 49 гистограмм выполнялась проверка их бимодальности, чтобы отсеять области с унимодальными гистограммами. Оставшиеся гистограммы затем приближались бимодальными гауссовыми кривыми плотности (с уравнениями вида (10.3-11)), используя метод сопряженных градиентов для минимизации функции ошибки, заданной уравнением (10.3-15). Кружочками и крестиками на Рис. 10.34(a) показаны два найденных варианта аппроксимации гистограммы, нанесенной черными точками. Затем с помощью соотношений (10.3-12) и (10.3-13) находились оптимальные значения порогов. Как уже было сказано, пороги назначались только для областей с бимодальными гистограммами. Для унимодальных областей пороги вычислялись путем интерполяции найденных оптимальных порогов. После этого проводилась повторная интерполяция с использованием значений ближайших порогов, так что в конце этой процедуры каждой точке изображения был присвоен некоторый свой порог. В заключение для каждого пикселя принималось двоичное решение в соответствии с правилом
[1, если/(*,;;)> Г
[0 в противном случае,
где Тф — значение порога, приписанное точке (х, у) изображения (отметим, что этот порог является адаптивным, поскольку его значение зависит от характеристик той области, в которую попадает точка (х, >>)). Затем границы объекта находились путем вычисления градиента полученного двоичного изображения. На Рис. 10.35 показан ре-
Рис. 10.35. Кардиоангиограмма с наложенными границами. [Chow, Капеко].
зультат наложения границ на исходное изображение. Учитывая сложность и разнообразие обрабатываемых изображений, описанная процедура сегментации дает прекрасные результаты. Н
10.3.6. Использование характеристик границы для улучшения гистограммы и локальной пороговой обработки
С учетом обсуждения, проводившегося на протяжении предшествующих пяти разделов, становится интуитивно ясно, что шансов на выбор «хорошего» порога значительно больше, если пики на гистограмме являются высокими, узкими, симметричными, а также разделены глубокими впадинами. Один из возможных подходов к «улучшению» формы гистограммы состоит в том, чтобы рассматривать в изображении только те пиксели, которые лежат вблизи перепадов между объектами и фоном, либо на самих перепадах. Непосредственное и очевидное улучшение заключается в том, гистограммы станут меньше зависеть от относительных размеров объектов и областей фона. Например, на гистограмме изображения, состоящего из маленького объекта на фоне с большой площадью (или наоборот), будет доминировать один большой пик, потому что имеется большое число пикселей одного из видов. Рисунки 10.30 и 10.31 являются хорошей иллюстрацией того, как в таких случаях ухудшается качество сегментации.
Если учитывать только пиксели, лежащие на перепаде между объектом и фоном, или вблизи перепада, то в получаемой гистограмме будут присутствовать пики примерно равной высоты. К тому же вероятность того, что любой из таких пикселей принадлежит объекту, будет приблизительно равна вероятности его принадлежности фону, что улучшает симметричность пиков гистограммы. Наконец, как бу-
10.3. Пороговая обработка 869
дет ясно из следующего абзаца, при использовании пикселей, удовлетворяющих некоторым простым метрическим соотношениям, основанным на операторах градиента и лапласиана, наблюдается тенденция к углублению впадины между пиками гистограммы.
Главная трудность при реализации описанного подхода состоит в неявном предположении, что известны места перепадов между объектами и фоном. Ясно, что во время сегментации этих данных нет, поскольку нахождение границ между объектами и фоном как раз и является целью сегментации. Однако, как упоминалось в Разделе 10.1.3, указание на то, находится ли некоторый пиксель на перепаде, можно получить, вычисляя градиент в этой точке. Кроме того, с помощью лапласиана можно получить информацию о том, лежит ли некоторый пиксель на темной или светлой стороне перепада. На склоне перепада среднее значение лапласиана равно нулю (см. Рис. 10.6), поэтому на практике можно ожидать, что интервалы промежуточных значений на гистограммах, которые строятся из пикселей, отбираемых по критерию «градиент/лапласиан», будут заполнены слабо. Это и означает наличие глубокой впадины — столь желательное свойство, обсуждавшееся выше.
Градиент V/ в произвольной точке (х, у) изображения задается уравнением (10.1-4) или (10.1-12). Аналогично, лапласиан ^/задается уравнением (10.1-14) или (10.1-15). Эти две величины позволяют сформировать трехградационное изображение следующим образом:
s(x,>>) =
0, если V/<Т
+, если Vf>TnV2f>0 (10.3-16)
-, если Vf>T hV2/<0,
где символы 0, + и — представляют любые три отличающихся уровня яркости, Т — порог, а градиент и лапласиан вычисляются в каждой точке (х, _у). Оператор (10.3-16) позволяет построить изображение ,v(jc, >’), в котором: (1) все пиксели, не находящиеся на перепадах (о чем говорит величина градиента V/, не превышающая порог 7), отмечены символом 0; (2) все пиксели, расположенные на темной стороне перепада, отмечены символом +; и (3) все пиксели, расположенные на светлой стороне перепада, отмечены символом —. На Рис. 10.36 показан результат такой разметки изображения темного росчерка на светлом фоне, полученный с помощью соотношения (10.3-16).
Предыдущая << 1 .. 275 276 277 278 279 280 < 281 > 282 283 284 285 286 287 .. 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.