biểu diễn mô tả trong xử lý ảnh

Chương 11: Biểu diễn mô tả MỤC LỤC Trang Chương 11: Biểu diễn mô tả DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Chương 11: Biểu diễn mơ tả CHƯƠNG 11: BIỂU DIỄN VÀ MÔ TẢ Tốt, suy nghĩ xem, khơng có nhiều thời gian để thừa nhận tên đưa tương tự ảnh vật which they name? Socrates Giới thiệu (Preview) Sau ảnh phân đoạn thành vùng phương pháp trình bày chương 10, tổng hợp kết điểm ảnh phân đoạn thường biểu diễn mơ tả dạng thích hợp giúp cho xử lý máy tính nhanh Về biểu diễn vùng gồm lựa chọn: (1) Chúng ta biểu diễn vùng giới hạn đặc điểm bên ngồi (đường biên nó), (2) ta biểu diễn giới hạn đặc điểm bên (những điểm ảnh || bao gồm vùng) Chọn cách biểu diễn, nhiên phần nhiệm vụ tạo liệu hữu ích cho máy tính Nhiệm vụ mô tả vùng biểu diễn chọn Ví dụ, vùng biểu diễn đường biên đường biên mơ tả thuộc tính độ dài nó, hướng (orientation) đường thẳng(straight) nối điểm vô (extreme) số đường cong(concavities | lõm) đường biên Một biểu diễn bên chọn mà trọng tâm (focus) đặc điểm hình dạng Một biểu diễn nội lựa chọn tập trung vào thuộc tính vùng, màu sắc, kết cấu (texture) Đơi cần sử dụng hai loại biểu diễn Trong hai trường hợp, tính lựa chọn mô tả không cần nhạy cảm thay đổi kích thước, dịch (translation) quay (rotation) Trong hầu hết phần, mơ tả trình bày chương chi tiết Biểu diễn Kĩ thuật biểu diễn trình bày chương 10 yield, liệu thô dạng pixel dọc theo đường biên pixel nằm vùng Mặc dù liệu sử dụng trực tiếp để mô tả obtain (như định (determining) kết cấu vùng), tiêu chuẩn thực tiễn sử dụng xếp theo hệ thống kết nối liệu quan trọng, đáng nói hữu ích ước lượng mơ tả Trong đoạn thảo luận mô tả giống khác đáng nói hữu ích Trang Chương 11: Biểu diễn mơ tả ước lượng mô tả Trong đoạn thảo luận mô tả giống khác 11.1.1 Mã xích (Chain Codes) Mã xích sử dụng để biểu diễn đường biên cách kết nối chuỗi đoạn thẳng độ dài hướng Điển hình, biểu diễn dựa khả kết nối đoạn Hướng đoạn mã hóa cách đánh số hình 11.1 Ảnh số thường thu xử lý lưới định dạng với khoảng cách hướng x y, mã xích tạo cách theo đường biên, hướng chiều kim đồng hồ gán hướng đến đoạn nối cặp pixel Phương pháp thường không chấp nhận hai lý chính: (1) kết mã xích có khuynh hướng trở nên dài dịng, (2) rối loạn nhỏ theo đường biên nhiễu hay đoạn chưa hoàn chỉnh nguyên nhân thay đổi mã mà khơng liên quan đến hình dạnh đường biên Một phương pháp thường sử dụng để giải vấn đề thảo luận để lại đường biên mẫu cách chọn khoảng cách lưới lớn hơn, hình minh họa hình 11.2(a) Sau đó, biên qua, điểm biên gán cho nút lưới lớn, phụ thuộc vào khoảng cách từ đường biên gốc (ban đầu) đến nút , hình 11.2(b) Biên mẫu thu cách sau biểu diễn mã 8, hình 11.2(c) (d), theo thứ tự (respectively) Điểm bắt đầu hình 11.2(c) (arbitrarily) dấu chấm cùng, bên trái đường biên ngắn allowable 4- or 8path lưới hình 11.2(b) Biểu diễn đường biên hình 11.2(c) mã xích 0033…01, hình 11.2(d) mã 0766 12 Như mong muốn, độ xác kết biểu diễn mã phụ thuộc vào khoảng cách lưới mẫu Hình 11 1: Trang Chương 11: Biểu diễn mô tả Hình 11 2: Mã xích đường biên phụ thuộc vào điểm bắt đầu Tuy nhiên, mã bình thường hóa (normalized) với điểm khởi đầu thủ tục minh bạch(straightforward): Chúng ta dễ dàng xử lý mã xích chỗi vịng trịn số hướng xác định lại điểm bắt đầu chuỗi kết có dạng số nguyên với (of | của) độ lớn tối thiểu Chúng ta bình thường hóa góc độ (rotation | quay) cách sử dụng chênh lệch mã xích thay cho (instead) mã Độ chênh lệch thu cách đếm số hướng thay đổi (ngược chiều kim đồng hồ) hai thành phần gần kề (adjacent) riêng biệt (separate) mã Ví dụ, khác mã xích hướng 10103322 3133030 Nếu chọn xử lý mã chuỗi vòng tròn, sau phần tử khác tính cách sử dụng dịch chuyển thành phần cuối chuỗi xích Ở đây, kết 33133030 Kích thước bình thường đạt cách thay đổi lại kích thước lưới Trang Chương 11: Biểu diễn mô tả Những đơn giản hóa đường biên chúng khơng thay đổi mà góc quay thay đổi (with the degree of dissimilarity being proportional to image resolution) Tác động (hiệu ứng) bị hạn chế cách chọn phần tử chuỗi (xích) cân xứng với khoảng cách pixel ảnh số và/hoặc cách định hướng lưới dọc theo trục đối tượng mã hóa, trình bày mục 11.2.2 dọc theo trục eigen trình bày mục 11.4 11.1.2 Đa giác gần (Polygonal Approximations) Một đường biên số coi đa giác với độ xác (tùy ý) Cho đường cong kín, độ xấp xỉ xác xác mà số đoạn thẳng đa giác với số điểm đường biên cặp điểm liền kề (adjacent) xác định đoạn đa giác Trong thực tế, mục tiêu “đa giác gần đúng” giữ lấy cốt lõi hình dạnh đường biên với số đoạn thẳng (của đa giác) có thể) Vấn đề nói chung khơng phải đơn giản nhanh chóng biến thành tìm kiếm lặp lặp lại (làm) tốn thời gian Tuy nhiên, vài kỹ thuật tìm đa giác gần phức tạp yêu cầu xử lý tốt thích hợp (suited) cho ứng dụng xử lý ảnh Đa giác có chu vi nhỏ Chúng ta bắt đầu thảo luận (discussion) đa giác gần với phương pháp tìm kiếm đa giác có chu vi nhỏ Giải thích thủ tục ví dụ tốt Giả sử (suppose) bao (enclose) xung quanh đường biên tập ô liên kết với (concatenated cells), hình 11.3(a) Điều giúp cho hình dung (visualize) đường bao (enclosure) đường tiếp xúc tường (coresponding) đường biên of the trip of cells, coi đường biên đối tượng dây cao du chứa tường Nếu dây cho phép co lại, có hình dạnh ảnh 11.3(b), kết đa giác với chu vi nhỏ vừa khít với hình thiết lập (established) (vng) Nếu ô bao gồm (encompasses) điểm đường biên, sai số (error) đường biên ban đầu dây cao su cao (at most would be ), d khoảng cách nhỏ pixel khác (tức khoảng cách đường (line) lưới mẫu dùng để tạo (produce) ảnh số Sai số hạn chế (reduce) cách (bắt) buộc (đường biên|dây cao su phải qua) trung tâm pixel tương ứng với ô Trang Chương 11: Biểu diễn mơ tả Hình 11 3: Kỹ thuật hợp (Merging techiques) Kỹ thuật hợp dựa vào trung bình cộng sai số tiêu chuẩn khác (criteria) áp dụng vào vấn đề “đa giác gần đúng” Một phương pháp tiếp cận (approach) kết hợp điểm dọc theo đường biên the least square error line fit of the points merged so far exceeds a preset threshold Khi điều kiện xảy (occurs), tham số đường biên (line) lưu lại (store), độ sai số gắn 0, phương pháp lặp lại, kết hợp điểm dọc theo đường biên sai số lại vượt mức ngưỡng (threshold) Ở cuối thủ tục giao điểm (intersection) đoạn thẳng liền kề tạo từ đỉnh đa giác (vertice) Một khó khăn với phương pháp đỉnh kết phép tính xấp xỉ khơng ln ln phù hợp (correspond) với góc cong (inflections) đường biên ban đầu, đường (biên) không bắt đầu khi sai số vượt ngưỡng Nếu, cho ví dụ, đường thằng dài theo dõi quay góc, số điểm (phụ thuộc vào ngưỡng) qua góc hợp trước vượt qua mức ngưỡng Tuy nhiên, phân tách (thảo luận sau) theo với hợp dùng để làm giảm bới (alleviate) khó khăn Kỹ thuật phân chia Một cách tiếp cấn để phân đoạn đường biên chia nhỏ (subdivide) đoạn liên tiếp thành hai phần tiêu chuẩn thỏa mãn Ví dụ, yêu cầu tìm khoảng cách lớn góc vuông (perpendicular) từ đoạn đường biên tới đường nối hai điểm đầu cuối khơng vượt q giới hạn định trước Nếu điều thực hiện, điểm xa từ đường thẳng trở thành đỉnh, theo cách chia Trang Chương 11: Biểu diễn mô tả nhỏ đoạn ban đầu thành hai đoạn Cách tiếp cận có lợi (advantage) tìm thấy điểm uốn bật, dễ thấy Cho đường biên kín, điểm bắt đầu tốt thường hai điểm xa đường biên Ví dụ, hình 11.4(a) biểu diễn đường biên đối tượng, hình 11.4(b) biểu diễn chia nhỏ đường biên (đường nét liền) với điểm xa Điểm c điểm xa (trong giới hạn khoảng cách theo chiều thẳng đứng) từ đỉnh đoạn đường biên tới đoạn ab Hình 11 4: Tương tự, điểm d điểm xa đoạn Hình 11.4(c) biểu diễn kết việc sử dụng thủ tục phân chia với ngưỡng từ 0.25 lần chiều dài đoạn thằng ab Không điểm đoạn đường biên có khoảng cách đường vng góc | đường trực giao ( với đoạn thẳng tương ứng nó) vượt ngưỡng này, thủ tục kết thúc với đa giác biểu diễn hình 11.4(d) 11.1.3 Dấu hiệu Một dấu hiệu biểu diễn hàm chiều đường biên tạo nhiều cách khác Một số cách đơn giản vẽ đồ (plot) khoảng cách từ trọng tâm (centroid) đến đường biên hàm góc, minh họa (illustrated)trong hình 11.5 Bất chấp (regardless) dấu hiệu tạo nào, nhiên, ý tưởng hạn chế|biến đổi biểu diễn đường biên từ hàm chiều, điều có lẽ mơ tả dễ hợn đường biên hai chiều ban đầu Dấu hiệu tạo phương pháp tiếp cận (just) mô tả không đổi dịch chuyển, chúng phụ thuộc vào góc quay tỉ lệ (*) Đơn giản hóa với phép quay đạt cách tìm phương pháp để chọn điểm bắt đầu giống để tạo dấu Trang Chương 11: Biểu diễn mơ tả hiệu, bỏ qua hướng hình Một cách để làm chọn điểm bắt đầu điểm xa từ trọng tâm, điểm xảy độc lập của quang sai quay cho hình dạng quan tâm (ko hiểu >_