2008/2009 tavasz, Loványi-féle ellenőrző kérdések - Bináris morfológia témakörben

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

1. Morfológia lényege - alapvetések

• a morfológia alaktant jelent, ami nem más, mint halmazokon elvégezhető műveletek
• a képfeldolgozásban nagy a szerepük, mert gyorsan implementálhatók, és széles körben alkalmazhatók
• az alapműveletek működését bináris képeken a legkönnyebb elmagyarázni
• a feldolgozandó kép mellett szükség van egy ún. strukturáló elemre is, amely méretét tekintve jóval kisebb a képnél, és van egy kinevezett origója is
• fontos: a transzformációk nem reverzibilisek
• cél: a struktúra, forma tanulmányozása révén releváns információ kinyerése a képből

2. Morfológia lényege - halmazelméleti alapok

ezt azert csak nem kell elmagyarazni...

3. Bináris kép előfeldolgozása - néhány egyszer alapműveletre építhető

• gradált képből kiindulva
  • küszöbözés => bináris kép (működik direktben a gradált képen is)
  • morfológiai műveletek

4. Egységes morfológiai szemlélet - strukturáló elem + művelet megadásával

• 1D-ben: [math]g(x) = f(x) (+) SE[/math] - ahol f(x) a kép, SE a strukturáló elem, (+) a művelet (dilatáció)

5. Erózió, dilatáció

• dilatáció
  • "Hit" műveleten alapul
  • ha ha egyetlen 1-es a SE-ből illeszkedik a bemeneti képre => kimenet=1, egyébként kimenet=0
  • (diák 16-23-ig)
  • az objektum nagyobb lesz, a lyukak betömődnek

• erózió
  • "Fit" műveleten alapul
  • ha az összes 1-es a SE-ből illeszkedik a bemeneti képre => kimenet=1, egyébként kimenet=0
  • (diák 25-32-ig)
  • az objektum kisebb lesz

• negált képen dilatáció = erózió!
• strukturáló elemben (SE) lehet "don't care"

6. Nyitás, zárás

• összetett műveletek

• kontúr megkeresése
  • bemeneti kép dilatációja
  • bemeneti kép kivonása a dilatált kéből
  • marad az élkép

• nyitás - objektumok szeparálása, kis objektumok eltüntetése (jobb mint egy sima erózió)
  • motiváció: a kis (zaj) objektumok kiszedése, DE a megőrzendő objektum mérete és formája változatlan maradjon!
  • nyitás = erózió + dilatáció
  • ugyanazzal a SE-mel
  • [math]f(x,y) (o) SE = (f(x,y) (-) SE) (+) SE[/math]
  • idempotens

• zárás - lyukak betömése (jobb mint csak a dilatáció)
  • motiváció: betömni a lyukakat, DE megtartani az eredeti méretet és formát
  • zárás = dilatáció + erózió
  • szintén ugyanazzal a SE-mel
  • [math]f(x,y) (.) = (f(x,y) (+) SE) (-) SE[/math]
  • idempotens

7. Idempotens műveletek jelentősége - példák

• idempotens a művelet, ha az X objektum már nem változik további Y műveletvégzés során, azaz: [math]Y[Y(X)] = Y(X)[/math]
• pl.: nyitás, zárás

8. 4/6/8 szomszédos képreprezentáció - ellentmondások és megoldások

• lásd félév elején
• csak 4 vagy 8 szomszédság sakktábla-mintázatnál nem jó
• egyik megoldás: 8-szomszédság a háttérre, 4-szomszédság az előtérre
• másik megoldás: 6-szomszédság bevezetése (hexagonális)

9. Hit and Miss

• az eljárás alkalmas arra, hogy bizonyos tulajdonsággal rendelkező pontokat kiválasszon a képből (pl.: sarkok, kontúrok)
• mindig két strukturáló elem van, amelyek metszete üres halmaz
• egyik SE-mel erózió az eredeti képen, a másikkal erózió az eredeti kép negáltján
• végül a két eredménykép metszetét képezzük

10. Csontváz

• Definíció 1: a maximális méretű, még az objektumba foglalható diszkek súlypontjával
• Definíció 2: azok a pontok, amelyek az objektum határvonalain lévő 2 ponttól azonos minimális távolságra fekszenek

• Meghatározás 1: erózió és dilatáció műveletekkel
• Meghatározás 2: erózió sorozatával; leállítási kritérium - amikor az erózió mindkét oldalról azonos pillanatban ér el egy pontot (_"préritűz" algoritmus_)

• már nagyon kis zaj hatására sokat változik

11. BLOB jellemzők

• BLOB = *B*inary *L*arge *OB*ject

Ezen a helyen volt linkelve a 2-11_blob.JPG nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

• jellemzők:
  • terület (pixelek száma)
  • lyukak száma
  • objektum területe
  • lyukak területe
  • teljes terület (lyuk + objektum)
  • kerület = kontúr hossza
  • befoglaló keret:
    • bal felső sarok pozíciója
    • keret szélessége/magassága

• • súlypont (ábrán a piros pötty)
  • "kompaktság"
    • diszkre minimális - [math]kerület^2 / terület[/math]
    • téglalapra minimális - [math]terület / (szélesség * magasság)[/math]

• • "körkörösség" [math]kerület / (2 * sqrt(\Pi * terület))[/math]
  • legnagyobb távolság (Feret átmérő - ábrán a vonal)
  • orientáció (Feret átmérő orientációja)
  • alak
    • befoglaló keret aránya: magasság / szélesség - nyújtottság
    • objektum illeszkedése a befoglaló téglalapba - köze van a terület/kerület arányhoz
    • objektum illeszkedése a befoglaló ellipszisbe - köze van a terület/kerület arányhoz

• • rengeteg egyéb jellemzőt definiálhatunk, de hogyan határozható meg egyszerűen/gyorsan?

12. Egyszerű osztályozási stratégiák - jellemzőtér, távolság mérték

115-118. dia

-- OBrien - 2009.06.03.