Trong bước trích chọn điểm góc, ý tưởng thuật toán MC được áp dụng với mỗi điểm trên bề mặt đối tượng để lọc ra những điểm góc ứng cử viên. Sau đó mặt nạ nhân chập Sobelđược áp dụng trên tậpđiểm gócứng cửviên nàyđể tìm rađặc trưng góc.
5.2.2.1 Tìmđiểm gócứng cửviên với ý tưởng thuật toán MC
Điểm góc là những điểm chung của các cạnh hay là điểm chung của các vùng có ít sựthayđổi gra-đi-en. Cácđiểm góc sẽ được trích chọn từtậpđiểm gócứng cửviên. Sau khi phân đoạn dữ liệu bằng phương pháp tập mức, ta dễ dàng xác định bề mặt đối tượng.Điểm thuộc bềmặtđối tượng làđiểm có giá trịlà−1 và có ít nhất một láng giềng có giá trịlà 1.
Đầu tiên, các điểm bề mặtđối tượngđược lọc bởi một hộp của MC. Tại mỗiđiểm thuộc bề mặt đối tượng (i,j,k), hộp MC là một hình hộp lập phương với támđỉnh lần lượt là (i,j,k), (i + 1,j,k), (i,j + 1,k), (i,j,k + 1), (i + 1,j + 1,k), (i + 1,j,k + 1), (i,j + 1,k +
1), (i + 1,j + 1,k + 1). Hình hộp nàyđược phân thành 15 loại cho sự đa giác hóa khi muốn biểu diễn bề mặt đối tượng từ đám mâyđiểm. Việc phân thành 15 loại này phụ thuộc vào số lượng điểm ba chiều thuộcđối tượng hay không thuộc đối tượng. Trên Hình 6.8 (ba hàng trên) biểu diễn một nửa các trường hợp theo cách phân loại này. Trong các trường hợp này,điểm ba chiều hình tròn trắng nhận giá trị −1 vàđiểm ba
chiều hình tròn đen nhận giá trị 1. Nửa các trường hợp còn lại có vai trò 1 và −1đổi chỗ cho nhau so với các trường hợp trên. Theo cách phân loại này, chỉ có hai loại là có thểchứađiểm góc.Đó là trường hợp 2 và trường hợp 6 Hình6.8(hàng dưới). Hình tròn màu trắng thể hiện điểm thuộc đối tượng và hình tròn màu đỏ là điểm không thuộcđối tượng. Các điểm trên bề mặt đối tượng có hộp MC tương ứng với trường hợp 2 và 6 lập thành tậpđiểm góc ứng cửviên. Cụthể của trường hợp 2 và 6 gồm 4 trường hợp: (i) 1điểm nằm trongđối tượng, 7điểm nằm ngoài; (ii) 7điểm nằm trong đối tượng, 1 điểm nằm ngoài; (iii) 3 điểm nằm trongđối tượng, 5điểm nằm ngoài và (iv) 5 điểm nằm trong đối tượng, 3 điểm nằm ngoài. Nhưvậy, thay vì tìm các điểm góc với toàn bộcácđiểm ba chiều thì ta chỉtìm trong tậpđiểm gócứng cửviên.
Hình 5.9: Các trường hợp của MC (ba hàng trên). Các trường hợp có điểm góc
ứng cửviên (hàng cuối)
5.2.2.2Trích chọnđiểm góc với mặt nạ Sobel
Đểtrích chọn ra điểm góc trong tậpđiểm góc ứng cử viên, chúng ta nhân chập các điểm gócứng cửviên với mặt nạ ba chiều. Chúng tôi thiết kế mặt nạSobel như Hình5.10. Có ba mặt nạSx, Sy và Sz là mặt nạtheo ba hướng khác nhau mặt phẳng
xy, yz, xz. Khi nhân chập, với mỗi mặt nạ tương ứng được thiết kế như trên sẽ được cácđiểm bềmặt có ít sựthayđổi gra-đi-en theo từng hướng mặt phẳng xy, yz, xz. Khi tínhđộchênh lệch của các giá trịtínhđược của mộtđiểm khi nhân chập với từng mặt nạchúng tôi dễdàng xácđịnh rađiểm góc. Với mỗi điểm gócứng cửviên,độ chênh lệch của các giá trịkhi nhân chập với các mặt nạtrên mà nhỏhơn một ngưỡng thìđó chính là điểm góc. Ngưỡng này được xác định bằng thực nghiệm và tùy thuộc vào các giá trị được gán cho mặt nạ. Thuật toán Trích_Chọn_Điểm_Gócđược trình bày dướiđây:
Thuật toán 5.3 Trích_Chọn_Điểm_Góc
Đầu vào: Tậpđiểm gócứng cửviên CC, các mặt nạSobel Sx, Sy, Sz theo các hướng x, y, z và ngưỡng ts1, ts2cho trước.
Đầu ra: Cácđiểmđặc trưng góc ba chiều của mô hình ba chiều của sọ.
1. Tính gra-đi-en Gx, Gy và Gz của cácđiểm gócứng cửviên CC theo ba
hướng xy, yz, zx bằng cách nhân chập tậpđiểm gócứng cửviên lần lượt với các mặt nạSobel Sx, Sy, Sz.
2. Xácđịnh tỉsốDxy, Dyz, Dzx giữa từng cặp gra-đi-en tínhđượcởbước (1). 3. Xácđịnhđiểm góc làđiểm trong tậpđiểm gócứng cửviên và có sựkhác biệt giữa các tỉ sốtínhđượcởbước 2 nhỏhơn ngưỡng cho trước.
(|Dxy(i,j,k)−Dyz(i,j,k)| < ts1và |Dyz(i,j,k)−Dzx(i,j,k)| < ts1và
5.2.3 Trích chọn cạnh