圖像分割與特征提取-閱讀頁
2025-05-14 05:33本頁面
【正文】 測 當(dāng)物體與背景有明顯對(duì)比度時(shí)，物體的邊界處于圖像梯度最高的點(diǎn)上，通過跟蹤圖像中具有最高梯度的點(diǎn)的方式獲得物體的邊界，可以實(shí)現(xiàn)圖像分割。 并行邊界技術(shù)－基于邊界的圖像分割 梯度圖像 閾值化梯度圖像 并行邊界技術(shù)－基于邊界的圖像分割 ? 二、 邊界提取與輪廓跟蹤 為了獲得圖像的邊緣人們提出了多種邊緣檢測方法。 例：采用光柵跟蹤（順序跟蹤）的方法 并行邊界技術(shù)－基于邊界的圖像分割 ? 步驟： 1）先用高閾值 Th（檢測閾值）檢出圖像軌跡曲線的初選點(diǎn)。在閾值范圍之內(nèi)的接收，反之去除。 并行邊界技術(shù)－基于邊界的圖像分割 ? 步驟： 4）對(duì)應(yīng)于某個(gè)檢出點(diǎn)，如果下一行有多個(gè)可接收的對(duì)象，則這條曲線發(fā)生分支。 5）對(duì)于不在第一行的其他初選出來的象素，從該點(diǎn)開始，重新使用跟蹤閾值進(jìn)行跟蹤，以檢出不是從第一行開始的其他曲線。 ? 光柵順序跟蹤跟光掃描方向有關(guān)，最好用其他方向再跟蹤一次，例如逆序向上，兩種方法綜合起來能得到更好的效果。 并行邊界技術(shù)－基于邊界的圖像分割 ? 三、 HOUGH變換 HOUGH變換是利用圖像全局特性而將邊緣象素連接起來組成區(qū)域封閉邊界的一種方法。 哈夫變換的主要優(yōu)點(diǎn)：受噪聲和曲線間斷的影響較小。 適用于二值圖像。 在圖像空間 XY中，所有過點(diǎn)的直線滿足直線方程： p為斜率， q為截距 所以： 可以認(rèn)為該式是參數(shù)空間 PQ中過點(diǎn) (p,q)的一條直線。反過來，在參數(shù)空間相交于同一個(gè)點(diǎn)的所有直線在圖像空間中都有共線的點(diǎn)與之對(duì)應(yīng)。哈夫變換就是根據(jù)這些關(guān)系把圖像空間中的檢測問題轉(zhuǎn)換到了參數(shù)空間中，通過在參數(shù)空間中進(jìn)行簡單的累加統(tǒng)計(jì)完成檢測任務(wù)。 1) 初始化 A(p,q)=0 2) 對(duì) XY空間中的每一點(diǎn)， P取遍所有可能值 3）算出對(duì)應(yīng)的 q，給 A(p,q)單元加 1 4）根據(jù) maxA(p,q)，求出直線 并行邊界技術(shù)－基于邊界的圖像分割 ? 問題： p、 q的取值較大時(shí)，計(jì)算量增加，可以采用極坐標(biāo)系形式。在采用邊界跟蹤方法獲取物體邊界輪廓時(shí)，可以直接得到邊界鏈碼。 如：常用 B樣條曲線來擬合，用于從邊界識(shí)別零件等場合。 ? 區(qū)域的描述子應(yīng)滿足四點(diǎn)要求： 1）能精確地描述特征 2）對(duì)大小變化不敏感 3）對(duì)描述的起點(diǎn)不敏感 4）對(duì)平移旋轉(zhuǎn)不敏感 圖像的邊界描述 圖像的邊界描述 ? 六、傅立葉描述子 從任一點(diǎn)開始的一個(gè) N點(diǎn)的閉合邊界序列（ xk,yk） (k=0,… ,N)可以認(rèn)為是一個(gè)周期為 N的周期函數(shù)，把 它放到復(fù)平面上， 就形成了一個(gè) 1維 的復(fù)數(shù)序列 {uk+jvk} （ xk,yk） uk+jvk X U Y V 圖像的邊界描述 ? 對(duì)這個(gè)復(fù)數(shù)序列 進(jìn)行傅立葉變換 10)()()( ??????? Nkkjvkuks1...0]/2e x p[)(110???????NwNwkjksNNkk? 圖像的邊界描述 ? 我們只利用 s(w)的前 M個(gè)系數(shù)，其余系數(shù)置 0，反變換就得到 s(k)的一個(gè)近似 ? 傅立葉變換的低頻信息對(duì)應(yīng)總體形狀而高頻信息對(duì)應(yīng)一些細(xì)節(jié)，這樣我們可用對(duì)應(yīng)低頻分量的傅立葉系數(shù)（個(gè)數(shù) M遠(yuǎn) N）來近似描述邊界的形狀。 ? 區(qū)域的矩是用所有區(qū)域的點(diǎn)計(jì)算出來的，抗干擾性能較好。 ? 從閉合邊界來計(jì)算面積有類似計(jì)算周長的 4連通和 8連通的問題 ? 用不同方法描述的邊界計(jì)算面積時(shí)有很大差異。 ? 葉節(jié)點(diǎn)面積為 4m－ l， l為葉節(jié)點(diǎn)所在層數(shù)， m為圖像層數(shù)， N＝ 2m 區(qū)域的描述 ? 三、區(qū)域重心 ? 重心是一種全局描述符，區(qū)域重心的坐標(biāo)是根據(jù)所有屬于區(qū)域的點(diǎn)計(jì)算出來的。 ? 歐拉數(shù) E＝ C（連通組元個(gè)數(shù)）－ H（孔） E=12=1 E=11=0 B A 區(qū)域的描述 ? 五、區(qū)域的紋理 ? 紋理是物體表面結(jié)構(gòu)的模式，如木材、水泥、沙子、玻璃等等，對(duì)圖像分析和理解十分重要。 ? 常用的紋理描述方法分為統(tǒng)計(jì)法和結(jié)構(gòu)法。 區(qū)域的描述 ? 統(tǒng)計(jì)法 ? 1）灰度直方圖 ? 2）共生矩陣 區(qū)域的描述 ? 1）灰度直方圖特征 最簡單的統(tǒng)計(jì)法借助于灰度 直方圖的矩 來描述紋理。 ? ???? 10)(Nrrpp rprmurprm Nrr?? ? ???101 )( 區(qū)域的描述 ? 1）灰度直方圖特征 定義直方圖對(duì)均值 u的 P階中心矩 為： 當(dāng) p＝ 2時(shí)為二階中心矩： 為方差。1,.. .,1,0。 ? 定義出紋理元排列的規(guī)則，就可表示出所需的紋理
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