Đang tải... (xem toàn văn)
Slide 1 FUNDAMENTALS OF DIGITAL IMAGE PROCESSING PHÂN VÙNG ẢNH (Image Segmentation) CHƯƠNG 5 (tiếp) Image SegmentationFundamentals of Digital Image Processing 2 5 3 Phân vùng dựa vào đường biên Dựa trên các thông tin về đường biên của ảnh để xác định các đường bao của các đối tượng Các đường bao nay sau đó được phân tích, sửa đổi nếu cần thiết nhằm tạo ra các vùng đóng thuộc về các đối tượng có trong ảnh Toán tử đường biên Bám theo đường biên Đánh dấu vùng Xử lý sau Ảnh vào Ảnh ra Các bước phân.
FUNDAMENTALS OF DIGITAL IMAGE PROCESSING CHƯƠNG (tiếp) PHÂN VÙNG ẢNH (Image Segmentation) Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation 5.3 Phân vùng dựa vào đường biên - Dựa thông tin đường biên ảnh để xác định đường bao đối tượng - Các đường bao sau phân tích, sửa đổi cần thiết nhằm tạo vùng đóng thuộc đối tượng có ảnh Ảnh vào Tốn tử đường biên Đánh dấu vùng Bám theo đường biên Xử lý sau Các bước phân vùng dựa vào đường biên -2- Ảnh Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation • Phát đường biên - Sử dụng toán tử Gradient (Sobel, Prewitt, la bàn) hay Laplace (Laplace thường, LoG)… để xác định độ lớn hướng đường biên pixel • Bám theo đường biên - Nhằm nhằm ghép, nối đường biên thành vùng kíntìm kiếm theo pixel để xét liên kết đoạn đường biên - Có thể sử dụng tiêu chuẩn giống pixel đường biên hay dùng tính chất hay xấp xỉ hình học để tăng cường pixel bị ảnh hưởng nhiễu, artifact hay lồi hình học -3- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation + Tìm kiếm vùng lân cận - Giả thiết độ lớn hướng đường biên thu e(x,y) (x,y) - Giả thiết pixel đường biên bj Pixel bj+1 (lân cận pixel đầu tiên) pixel đường biên thỏa mãn eb j T1 eb j 1 T1 eb j eb j 1 T2 b j b j 1 mod 2π T3 - Nếu nhiều pixel lân cận thỏa mãn điều kiện pixel có sai khác nhỏ chọn pixel đường biên -4- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation - Nếu khơng có pixel lân cận thỏa mãn dừng lại, pixel khác chọn làm đường biên - Nhiều pixel đường biên đường biên không liên kết với nhauthường cần thông tin biết trước đường bào đối tượng để tạo thành vùng kín + Thuật tốn Choi Tìm pixel có độ lớn đường biên lớn mức ngưỡng TS Nếu pixel chưa xác định pixel đường biên, đặt trạng thái độ dày ON bắt đầu bám theo đường biên từ pixel -5- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation Pixel thời xét pixel đường biên thỏa mãn điều kiện - Không chưa xét pixel đường biên - Độ lớn đường biên lớn TN < TS - Trạng thái độ dày ON Gọi d hướng đường biên pixel thời Chọn pixel có độ lớn đường biên max số pixel lân cận tương ứng với hướng d-1, d, d+1 (mod 8) Bám hướng d* Nếu pixel số pixel lân cận (d*2) pixel đường biên, đặt trạng thái độ dày OFF -6- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation Nếu pixel thời xét pixel đường biên, chuyển tới pixel quay trở lại bước (Bám chiều ngược lại) Tại pixel bắt đầu, thay hướng đường biên d d+4 thực bước 2-5 Nếu chiều dài đường mà ta bám theo lớn ngưỡng chiều dài TL, định đường biên (Nối khoảng ngắt quãng nhỏ) Chiều dài < TL định đường biên pixel cuối đầu thỏa mãn điều kiện bước pixel chúng pixel đường biên Xóa bỏ đánh dấu cho pixel xét đường biên Quay trở lại bước -7- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation - Bước ngăn không cho đường biên dầy Bước tăng cường độ liên kết đường biên Nếu bám đường biên theo chiều thuận khơng xác định đường biên khơng có pixel có độ lớn đường biên > TS Bước 7.2 nhằm nối đường biên ngắn • Đánh dấu vùng - Các vùng giới hạn đường biên kín tìm bước bám theo đường biên cần phải đánh dấu xác định (region filling, labeling, coloring) - Các phương pháp: kiểm tra chẵn lẻ (parity check), mã xích (chain code), tạo nhân (seeding) -8- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation • Xử lý sau - Loại bỏ vùng nhỏ - Gộp vùng giống gần + Thuật tốn - Tìm vùng nhỏ Rs - Tìm vùng lân cận với Rs - Vùng lân cận Ra có mức xám trung bình gần với Rs gộp với Rs - Lập lại bước 1-3 đến kích thước vùng lớn giá trị -9- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation 5.4 Phân vùng dựa theo miền/vùng - Gồm phương pháp chính: phát triển vùng (region growing) chia vùng (region splitting) - Phương pháp phát triển vùng: pixel lân cận gộp lại với để tạo thành vùng đóng theo tiêu chuẩn giông định trước - Phương pháp chia vùng: toàn ảnh hay vùng lớn chia thành hay nhiều vùng nhỏ theo tiêu chuẩn khác -10- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation - Sự khác phân vùng theo ngưỡng theo vùng/miền là: phân vùng dựa theo vùng/miền cho vùng gồm pixel liên kết, phân vùng dựa theo ngưỡng tạo vùng trắng pixel không liên kết -11- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation a Chia vùng - Chia toàn ảnh hay vùng đối tượng lớn thành vùng nhỏ - Kiểm tra tính đồng vùng nhỏ Nếu khơng thỏa mãn tiếp tục chia - Gộp vùng lân cận giống thành vùng lớn IV I II.4.4 II.4.1 II.4.3 II.4.2 II.1 III II.3 -12- II.2 Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation b Phát triển vùng - Gộp pixel lân cận vào vùng khơng cịn pixel lân cận đủ điều kiện để ghép vàp vùng - Yêu cầu tiêu chuẩn: + Tiêu chuẩn giống định việc ghép pixel vào vùng + Tiêu chuẩn kết thúc định kết thúc trình ghép pixel vào vùng Thường dựa số lượng nhỏ hay phần trăm pixel lân cận đòi hỏi để thỏa mãn tiêu chuẩn giống cho việc ghép pixel vào vùng -13- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation Pixel trung tâm Lân cận 3x3 Pixel thỏa mãn tiêu chuẩn giống Lân cận 5x5 Pixel không thỏa mãn tiêu chuẩn giống Lân cận 7x7 Phát triển vùng -14- Miền phân vùng Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation • Phát triển vùng liên kết trọng tâm (Centroid Linkage Region Growing) + Quét pixel X0 theo kiểu raster + So sánh X0 với trung bình vùng mà pixel X1, X2, X3, X4 (hoặc X1, X2) thuộc + Ghép X0 vào vùng tương ứng sai lệch nhỏ + Chuyển sang pixel tiếp lập lại bước Phát triển vùng liên kết trọng tâm (CLRG) -15- ... Segmentation a Chia vùng - Chia toàn ảnh hay vùng đối tượng lớn thành vùng nhỏ - Kiểm tra tính đồng vùng nhỏ Nếu khơng thỏa mãn tiếp tục chia - Gộp vùng lân cận giống thành vùng lớn IV I II.4.4... 5.4 Phân vùng dựa theo miền /vùng - Gồm phương pháp chính: phát triển vùng (region growing) chia vùng (region splitting) - Phương pháp phát triển vùng: pixel lân cận gộp lại với để tạo thành vùng. .. chia vùng: tồn ảnh hay vùng lớn chia thành hay nhiều vùng nhỏ theo tiêu chuẩn khác -10- Fundamentals of Digital Image Processing Image Segmentation - Sự khác phân vùng theo ngưỡng theo vùng/ miền