Перетин шляхом нарощування областей.

Будьмо називати множество R елементарною зв’язаною областю якщо:

1. Всі елементи R мають однаковим рівнем полутонів.

2. Будь-які два елементи в R поєднані ланцюжком змішаних елементів, кожен з яких належить R.

Друга умова може бути визначенням зв’язаної області.

3. Будь-яке множество елементів, що утримує R і не співпадає з ним не відповідає попереднім умовам.

Третя умова гарантує максимальність сегментуємих областей.

Матриця яркостей.

Другий раз лінії проведені між кожними двома змішаними елементами, що мають різні значення полу тонів, при цьому в кожну зону полтонів потрапляють елементи з одним рівнем полу тонів. При цьому розбивання виходить дуже дрібним. Перший раз лінія проведена, якщо різність рівня змішаних елементів строго більше одиниці. За основу беремо друге розбивання, бо воно є більш правильним.

Зазвичай спочатку визначаються елементарні зв’язані області (коли кожна область включає елементи з одним рівнем яскравості), далі використовується деякі критерії для зв’язку двох областей, що мають спільну межу. Наприклад ми вирішімо об’єднати дві суміжні області, якщо середня різниця значення рівнів полу тонів по різні боки від спільної межі менше або дорівнює «1». Для другого випадку видно, що зіллються області 4-5 та 7-8, а область 6 буде об’єднана з областю 5 або з 7, в залежності від порядку, в якому розглядають області.

Існують також і інші критерії оцінювання, що мають евристичний характер.

Связність.

Х 6ти 8ми

* * * * * *

* * * * * * * * *

* * * * * *

Використання кольору.

Можна розширити основні алгоритми сегментації, за для того щоб окрім інтенсивності включати в аналіз також і інші характеристики зображення. Однією з найцікавіших можливостей є використання кольору.

Простір всіх можливих кольорів може бути представлен у вигляді трьохмірного простору, тоді можна визначити векторну функцію:

, де f-координати кольору

Це поняття можна розширити до загальної векторної функції. Розповсюдження базисом в цьому просторі є набор з первісних кольорів червоний, зелений, синій. Аналіз областей можна розпочати з утворення елементарних областей, складених із елементів зображення, у яких червона, синя та зелена координата однакові. Далі області можуть бути визначені по деяким критеріям, які дозволяють визначити дві суміжні.

При цьому чисті кольори (К,З,С) виявляться біля відповідних вершин трикутника. Для аналізу та сегментації областей по кольору потрібно об’єднувати елементи зображення близькі к площині f_r, f_g, тоді аналіз областей не буду чуттєвий до зміни кольору.

Текстурні признаки.

Більша кількість природних сцен позбавлена важливих деталей на великих просторах. Зображення – прояв текстури, що повторюється, аналогічний узору тканини. В таких випадках бажано визначити межи текстурної області та розмір зерна в кожній із них. Існують різні спроби якісного визначення текстури. Текстура використовується для опису двумерного масива зміни яскравості.

Елементи текстури та їх просторову організацію можна змінювати. При цьому незмінними залишаються характеристики яскравості. Виходячи із визначень текстури можна сказати, що вона охоплює деякі властивості яскравостей:

- В ньому можна знайти фрагмент, малюнок якого постійно повторюється.

- Цей малюнок створюється елементарними складовими частинами фрагмента, що розміщенні в різному порядку. Елемент фрагменту представляє собою елемент частини, що має приблизно однакову форму в усій текстурній області.

Текстуру поділяють на природну та штучну. Текстура часто описується розміром її зерна. Розмір зерна зв’язан з пріодом повторності. Великий період відповідає крупній текстурі, маленький – дрібній.

Текстура –властивість околиці точки зображення, тому текстурні признаки залежать від розміру околиці, на якій вони визначаються.

В якості основних характеристик використовується просторова функція:

J+w K

J+w

k-w k+w

Функція вичислюється на вікні (2w+1)(2w+1) для кожної точки зображення (j,k) також при зсуві η вважається, що при фіксованому зсуві (ε,η) області крупнозернистої структури буде відповідати більш її високе значення, ніж області дрібнозернистої структури, тобто розмір зерна пропорційний ширині автокорреляційній функції. Однією з можливих мір широти автокар реляції є вхідний момент.

Іноді в якості текстурного признаку використовують число перепадів яскравості в околиці точки. Спочатку за допомогою деякої системи виявлення перепадів яскравості створюється E(j,k) таке, що E(j,k)=1. При виявленні перепада в точці (j,k), тобто E(j,k)=1-є перепад, E(j,k)=0- немає. Зазвичай порог виявлення встановлюється нижче за точки на межі області яскравості.

Для текстурної характеристики використовують ряд признаків, що основані на властивостях гістограми розподілу частот спільних значень яскравості пар елементів зображення.

Контурні признаки.

Різкі зміни яскравості координат кольору або інших параметрів є важливими признаками, бо вони часто виявляють об’єкт. В одномірному випадку перепад характеризується висотою h, кутом нахилу θ та координатою центра склона а.

а

h

θ

Перепад існує, якщо його θ та h більше за деякі порогові значення. Загальний підхід до виявлення перепадів на однокольорову зображенні має вигляд:

Первісне Контурний

Зображення Контрастування Пороговий перепад

F(j,k) перепадів G(j,k) детектор T(j,k)

Первісне зображення F(j,k) піддається лінійній або нелінійній обробці для посилення перепадів яскравості. Виходить масив G(j,k), що описує зображення з підкресленими змінами яскравості. Далі виконується операція порівняння з порогом та визначається положення елементів зображення з ярко вираженими перепадами.

Якщо G(j,k) менше T(L), то має місце низхідний перепад. Якщо G(j,k) більше деякого порога Т(u), то має місце висхідний перепад. Пороги Т можно зробити залежними від координат j,k. Для компенсації великих змін яскравості на результати виявлення перепадів. При цьому вибір порогу є ключовим моментом. При занадто високому рівні порога не будуть виявлені перепади з низьким контрастом, а низький шум можна прийняти за перепад.

Для позначення перепадів на зображені формується контрольний перепад. (наприклад: положення точок висхідних перепадів можна відмічати білими точками на чорному фоні, низхідні – чорним, інші – деяким середнім)