Mó hoỏ phõn đoạn dũng là kỹ thuật lưu trữ từng dũng cỏc đối tượng được trớch chọn. Quỏ trỡnh được minh hoạ tốt nhất bằng một vớ dụ trong hỡnh 18-31. Giả sử chỳng ta muốn phõn đoạn một ảnh sử dụng ngưỡng mức xỏm T. Chương trỡnh xem xột ảnh, từng dũng, hoạt động tư trờn xuống, tỡm kiếm những điểm ảnh cú mức xỏm lớn hơn hoặc bằng T.
Trong hỡnh, đoạnh cú nhón 1-1 là dóy ba điểm ảnh kề sỏt nhau trờn dũng thứ 100 cú mức xỏm bằng hoặc trờn mức ngưỡng. Vỡ thế, đoạn 1-1 là phõn đoạn dũng đầu tiờn của đối tượng đầu tiờn (đối tượng số 1) mà chương trỡnh bắt gặp.
Thực hiện trờn dũng 101, chương trỡnh gặp hai đoạn, 1-2 và 2-1, trờn mức ngưỡng. Vỡ nú khụng cú khả năng chứng tỏ là lỳc này cả hai đối tượng thực sự thuộc cựng một đối tượng, chương trỡnh giả thiết rằng đoạn thứ hai trờn dũng 101 là một phần của đối tượng thứ hai, đối tượng số 2. Vỡ đoạn thứ 1-2 nằm dưới đoạn 1-1 nờn chương trỡnh giả thiết rằng cả hai đoạn này đều là một phần của đối tượng số 1.
Quỏ trỡnh tiếp tục trờn toàn bộ dũng 102, nhưng với dũng 103 chỉ tỡm thấy một đoạn đơn lẻ và nú nằm dưới cỏc đoạn của cả hai đối tượng 1 và 2. bõy giờ chương trỡnh thừa nhận rằng cỏc đối tượng 1 và 2 là như nhau và việc đỏnh số đoạn tiếp tục cho đối tượng 1.
Trờn dũng 105, chương trỡnh lại tỡm thấy hai đoạn. Tuy nhiờn, vỡ chỳng đều nằm dưới đoạn 1-5 nờn cú thể thấy chỳng thuộc đối tượng 1. trờn dũng 107, khụng tỡm thấy đoạn nào nằm dưới đoạn 1-8 hay 1-9 và sự phõn tỏch của đối tượng 1 là hoàn toàn. Theo phương phỏp này, đõy là những phõn đoạn dũng, cựng nhận được, định rừ đối tượng đó được phõn tỏch.
Hỡnh 18-32 cho thấy mụt cỏch mà thụng tin phõn đoạn đối tượng cú thể được tổ chức lưu trữ trờn đĩa. Mỗi khi một đối tượng mới được xỏc định, chương trỡnh sẽ tạo ra một tệp đối tượng mới. Tệp này bắt đầu bằng một nhón đối tượng chứa số đối tượng và số lượng đoạn trong đối tượng. Mục sau cựng phải được thường xuyờn được cập nhật cho đến khi đối tượng được phõn đoạn hoàn toàn.
Theo sau nhón đối tượng, cỏc phõn đoạn dũng được lưu trữ như cỏc bản ghi. Trong hỡnh 18-32, chỳngđược lưu trữ bằng một nhón đoạn, theo sau là giỏ trị mức xỏm của cỏc điểm ảnh trong đoạn đú. Nhón đoạn chứa số dũng mà từ đú đoạn được trớch chọn, toạ độ của điểm ảnh đầu tiờn trờn phõn đoạn dũng và số điểm ảnh trong phõn đoạn dũng.
Đối với đối tượng trong hỡnh 18-31, hai tệp đối tượng đoạn đều được mở. Sau đú chỉ hai đoạn này được lưu trong tệp đối tượng 2, tuy nhiờn, chương trỡnh khỏm phỏ ra
rằng cỏc đối tượng 1 và đều giống nhau. Vỡ vậy, cấu trỳc sõu hơn của tệp đối tượng 2 khụng thể tiếp tục. Sau đú, hay sau khi phõn đoạn hoàn toàn đối tượng này, hai tệp đoạn đối tượng cú thể được hợp nhất.
Kết quả của kỹ thuật mó hoỏ phõn đoạn dũng là một tập cỏc tệp đoạn, mỗi tệp cho một đối tượng. Nếu mỗi tệp đoạn được lưu như một bản ghi đơn lẻ trờn ổ đĩa, thỡ chỉ cần một vũng quay của đĩa là đủ để đọc và ghi toàn bộ đối tượng. Một ảnh đối tượng cú thể dễ dàng tỏi tạo trong bộ nhớ đơn giản bằng cỏch mở tệp đoạn. Điờug này thường sử dụng khi cần xử lý thờm cỏc ảnh đối tượng.
Đối với việc phõn đoạm cỏc ảnh lớn, ảnh đầu vào được đọc từng dũng từ đĩa và cỏc tệp đoạn đối tượng được thu thập trong bộ nhớ. Miễn sao một tệp đối tượng được hoàn thành, nhón của nú được thụng qua và tệp đú được ghi lờn đĩa như một bản ghi. Một điểm thuận lợi của phương phỏp này là diện tớch, chu vi, IOD, kớch thước mở rộng chiều ngang và chiều dọc của đối tượng đú dễ dàng xõy dựng thành bước trớch chọn đối tượng. Trong phương phỏp này, một vài đặc trưng quan trọng của đối tượng được biết ngay khi bước phõn đoạn được hoàn thành.
HèNH 18-32
Hỡnh 18-32 Tệp đoạn đối tượng 18.9. TỔNG KẾT NHỮNGĐIỂM QUAN TRỌNG
1. Phõn đoạn ảnh là quỏ trỡnh phõn chia một ảnh số thành những tập điểm ảnh liờn kết và khụng đố lờn nhau, một tập tương ứng với nền và cỏc tập cũn lại tương ứng với cỏc đối tượng trong ảnh.
2. Phõn đoạn ảnh cú thể được tiếp cận như quỏ trỡnh ấn định cỏc điểm ảnh cho cỏc đối tượng hay tỡm đường biờn giữa cỏc đối tượng (hay giữa cỏc đối tượng và nền).
3. Phõn ngưỡng mức xỏm là một kỹ thuật phõn vựng đơn giản luụn tạo ra cỏc đường biờn kớn, liờn thụng.
4. Quỏ trỡnh làm đặc nền và khử nhiễu, được xõy dựng trước khi phõn đoạn, thường cú thể cải thiện hiệu suất trong suốt quỏ trỡnh phõn đoạn.
5. Phõn ngưỡng mức xỏm thường rất cần thiết để thay đổi trong phạm vi ảnh, trừ phi độ tương phản giữa đối tượng và mức xỏm nền tương đối ổn định.
6. Đối với ảnh cỏc đối tượng đơn giản trờn nền tương phản, việc lập mức ngưỡng tại điểm lừm của lược đồ nhị thức làm tối thiểu hoỏ tớnh nhạy của của diện tớch đo được với sự thay đổi ngưỡng.
7. Hàm chiếu của một điểm trũn đồng tõm cú thể xuất phỏt từ lược đồ hay hàm chu vi ảnh của nú.
8. Gradient trung bỡnh xung quanh một đường viền cú thể tớnh từ hàm chu vi và lược đồ [biểu thức (12)]
9. Phõn đoạn đối tượng cú thể được thực hiện bằng cỏch tỡm vết đường biờn, hay phõn ngưỡng, theo gradient ảnh.
10. Cỏc kỹ thuật tăng vựng thường dựng cho việc phõn đoạn cỏc cảnh phức tạp sử dụng cỏc định nghĩa đối tượng phức tạp.
11. Phõn đoạn một ảnh cú thể được lưu trữ như một bản đồ thành viờn, như một chuỗi mó hay theo mó phõn đoạn dũng.
BÀI TẬP
1. Bờn dưới là lược đồ của một ảnh 20 mức xỏm (0 là màu đen) của một quả búng bi-a màu trắng trờn nền đen. Quả búng được làm bằng vật liệu cú trọng lượng riờng là 1.5 gam/cm3. Khoảng cỏch điểm ảnh là 1 mm. Quả búng cõn nặng bao nhiờu?
[0 100 500 3000 9000 3000 500 200 100 200 300 500 627 500 300 200 100 0 0 0] 2. Bờn dưới là lược đồ của một ảnh 20 mức xỏm của một trỏi cõy trờn một nền tương phản. Khoảng cỏch điểm ảnh là 2 mm. Đõy là quả anh đào, quả nho hay quả bớ ngụ?
[0 100 200 300 500 600 500 300 200 100 200 500 3000 8000 20000 8000 3000 5000 1000 0]
3. Bờn dưới là lược đồ của một ảnh 32 mức xỏm (0 là màu đen) chứa một mỏy ghi đĩa màu đen, đường kớng là 12 inch, với nhón màu trắng trờn nền xỏm. Khoảng cỏch điểm ảnh là bao nhiờu? đường kớnh nhón là bao nhiờu?
[0 0 0 0 100 200 2000 6000 2000 200 100 0 0 200 3000 9000 3000 200 0 0 50 100 400 100 50 0 0 0 0 0 0 0]
DỰ ÁN (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Phỏt triển một chương trỡnh tạo ra cỏc ảnh số của cỏc vết nhiễu Gauss trờn nền đó cú mức xỏm định. Kể cả khả năng xỏc định vị trớ và chiều x và chiều y (độ lệch tiờu chuẩn) của vết và biờn độc của nhiễu trắng phõn bố khụng đồng đều. Tạo một ảnh 200 mức xỏm cao, vết 15 20 với nhiễu cú biờn độ đỉnh là mức xỏm 10.
2. Phỏt triển một chương trỡnh tạo ra cỏc túm tắt từ diện tớch và chu vi của vết đó miờu tả trong dự ỏn 1 và tớnh đạo hàm bậc nhất và bậc hai của túm tắt này. Định nghĩa SNR như biờn độ vết chia cho biờn độ nhiễu RMS. Với cỏc vết trũn bỏn kớnh 5, 10 và 20 điểm ảnh, với cỏc SNR là 40, 20, 10 và 5, tạo ra cỏc túm tắt từ diện tớch và xỏc định vị trớ điểm cú độ dốc cực đại. Xỏc định theo kinh nghiệm, đối với từng kớch thước của vết, SNR tối thiểu cần thiết là bao nhiờu để xỏc định vị trớ điểm uốn với sai số khụng quỏ một điểm ảnh.
3. Phỏt triển một chương trỡnh hiệu chỉnh hàm Gauss hai chiều thành vết nhiễu Gauss trờn một nền cú mức xỏm 0 (xem phần 19.5.5). Sử dụng chương trỡnh để xỏc định vị trớ, kớch thước và biờn độ của vết nhiễu trong một ảnh được tạo bởi chương trỡnh được miờu tả trong dự ỏn 1 hay cú được bằng cỏch số hoỏ ảnh một đối tượng trũn.
4. Phỏt triển một chương trỡnh phõn ngưỡng thớch nghi mà cú thể thiết lập ngưỡng cho từng đối tượng trong một cảnh sử dụng một trong những kỹ thuật chọn ngưỡng đó miờu tả trong chương này và kiểm tra chương trỡnh trờn một ảnh chứa 5 đối tượng cú độ tương phản khỏc nhau trờn một nền khụng đều. Sử dụng một ảnh số khỏc hay một ảnh được tạo bởi một chương trỡnh như đó miờu tả trong dự ỏn 1.