数字图像处理-第七章2014
数字图像处理第七章1
2 -1 -1 -1 2
线的检测
1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1
R1 R2 R3 R4 = = = = -6 + 30 = 24 -14 + 14 = 0 -14 + 14 = 0 -14 + 14 = 0
解决途径
若已知圆的边缘元(当然图中还有其它非圆的边沿 点混在一起),而且边缘方向已知,则可减少一 维处理,把上式对x取导数,有
四点拟合灰度表面法
p( x, y) f ( x, y)
2
按均方差最小准则,可求解出参数a , b , c。经推导:
1 f ( x 1, y) f ( x 1, y 1) f ( x, y) f ( x, y 1) 2 1 b f ( x, y 1) f ( x 1, y 1) f ( x, y ) f ( x 1, y ) 2 1 c 3 f ( x, y ) f ( x 1, y ) f ( x, y 1) 4 a
Sobel边缘检测后的图像
小尺度Marr检测后的图像
大尺度Marr检测后的图像
曲面拟合法
出发点
基于差分检测图像边缘的算子往往对噪声敏感。因此对 一些噪声比较严重的图像就难以取得满意的效果。若用 平面或高阶曲面来拟合图像中某一小区域的灰度表面, 求这个拟合平面或曲面外法线方向的微分或二阶微分检 测边缘,可减少噪声影响。 若用一平面p(x,y)=ax+by+c来拟合空间四邻像素的 灰度值f(x,y)、f(x,y+1)、f(x+1,y)、f(x+1,y+1)。则 均方差为:
数字图像处理课程第七章_图像分割
特点:仅计算相邻像素的灰度差,对噪声比较 敏感,无法抑止噪声的影响。
Roberts算子
• 公式:
fx f (x 1, y 1) f (x 1, y 1) f y f (x 1, y 1) f (x 1, y 1)
• 模板: -1
1
• 特点:
fx’
1
fy’ -1
– 与梯度算子检测边缘的方法类似,对噪声敏感,但效果较梯度算 子略好
数字图像处理
第七章 图像分割
陈震中 武汉大学遥感信息工程学院
2016-2017学年上学期
7.1 概述
• 图像分析的概念 – 对图像中感兴趣的目标进行检测和测量,以获得它们的 客观信息,从而建立对图像的描述.
• 图像分析的步骤 – 把图像分割成不同的区域或把不同的对象分开 – 找出分开的各区域的特征 – 识别图像中要找的对象或对图像进行分类 – 对不同区域进行描述或寻找出不同区域的相互联系,进 而找出相似结构或将相关区域连成一个有意义的结构
– 区域生长 • 将属性接近的连通像素聚集成区域
– 分裂-合并分割 • 综合利用前两种方法,既存在图像的划分,又有图像的合并。
7.2 边缘检测算子
• 边缘的定义:
图像中像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合
• 边缘的分类
– 阶跃状 – 屋顶状
阶跃状
屋顶状
7.2 边缘检测算子
• 几种常用的边缘检测算子
333 3 0 -5 3 -5 -5
3 3 -5 3 0 -5 3 3 -5
3 -5 -5 3 0 -5 333
-5 -5 -5 303 333
-5 -5 3 -5 0 3 333
特点
在计算边缘强度的同时可以得到边缘的方向 各方向间的夹角为45º
HALCON数字图像处理-第7章 图像分割
典型算子
一阶算子
Roberts算子利用局部差分算子寻找边缘,边缘定 位较准,但容易丢失一部分边缘,同时由于图像没有经过平滑 处理,因此不具有抑制噪声的能力。该算子对具有陡峭边缘且 含噪声少的图像处理效果较好。
Sobel算子很容易在空间上实现。Sobel算子边缘 检测器不但产生较好的边缘检测效果,同时因为Sobel算子引 入了局部平均,使其受噪声的影响也比较小。当使用较大的模 板时,抗噪声特性会更好,但是这样会增大计算量,并且得到 的边缘比较粗。
HALCON数字图像处理
Hough变换 Hough变换是一种检测、定位直线和解析曲线的有效方法。它是 把二值图变换到Hough参数空间,在参数空间用极值点的检测来完成 目标的检测。 在实际中由于噪声和光照不均等因素,使得在很多情况下所获 得的边缘点是不连续的,必须通过边缘连接将它们转化为有意义的 边缘,一般的做法是对经过边缘检测的图像进一步使用连接技术, 从而将边缘像素组合成完整的边缘。
HALCON数字图像处理
7.3 区域分割
区域分割利用的是图像的空间性质,认为分割出 来的属于同一区域的像素应具有相似的性质。传统的 区域分割方法有区域生长和区域分裂与合并,还有源 于地形学的分水岭分割。
HALCON数字图像处理
1、区域生长法
区域生长也称为区域生成,其基本思想是将一幅图 像分成许多小的区域,并将具有相似性质的像素集合起 来构成区域。
HALCON数字图像处理
典型算子 像素边缘提取和亚像素边缘提取
例如某CMOS摄像机芯片,其像素间距为5.2微米。两 个像素之间有5.2微米的距离,在宏观上可以看作是连在一起 的。但是在微观上,它们之间还有更小的东西存在,这个更小 的东西我们称它为“亚像素”。
数字图像处理第7章
mpq x p yq f (x, y)dxdy
中心矩
pq (x x)p ( y y)q f (x, y)dxdy
式中
x m10 m00
y m01 m00
m00 f (x, y)dxdy
L1
n (zi m)n p(zi ) i0 L1
m zi p(zi ) (均值) i0
(0=1; 1= 0)
图像描述—纹理分析
二阶矩2(即方差2)在纹理描述中很重要(灰度对比度的度量)。
三阶矩3表示直方图的偏斜度。
L1
一致性度量 U p2 (zi ) i0 ——区域内所有像素灰度级相同时U=1(最大)
L1
平均熵 p(zi )ln p(zi ) i0
图像描述—纹理分析
灰度共生矩阵(联合概率密度描述)
对于图像中的任一点(x,y)及另一个对应点(x+a,y+b),n(i,j)为(x,y)的 灰度级为 i,而(x+a,y+b)的灰度级为 j 的这样的点对出现的次数。 设图像共有L个灰度级,则得到L2个元素组成的矩阵,称为“灰度 共生矩阵”。或用Cij = n(i,j)/(所有点对数)归一化。
ij
——当Cij相等时有最大值。
熵:
Cij ln Cij
ij
——当所有Cij值有最大随机性时最大。
频谱方法
考虑对于具有某种周期性纹理图像,应用傅立叶变换——频谱中 出现较显著的成分,其位置反映出(1)基本空间周期,(2)纹 理模式分布的方向性。
图像描述—纹理分析
令 S (u,v) = F(u,v)2 F(u,v)为图像的傅立叶变换,则S(u,v) 为功率谱。
数字图像处理_胡学龙等_第07章_图像分割
(4)变换编码
• 基本原理是
– 利用坐标变换,如果选择的变换坐标与图像特征相匹 配就可以大大压缩二维数据。
• 重要的变换编码方法是
– 离散余弦变换DCT,它有快速算法,二维变换可以转 化为二次一维变换。 – DCT变换后的系数相对集中,还可以进一步进行量化, 从而更大幅度地压缩图像的数据量。
图7.6所示是应用Laplacian算子, 对图7.5(a)进行边缘检测的结果。 实现的MATLAB程序: • I = imread('blood1.tif'); • imshow(I); • BW4 = edge(I,'log'); • figure,imshow(BW4,[]);
图7.6 Laplacian算子边缘检测的结果图
– JPEG2000标准
第七章 图像分割
• • • • •
知识要点: 图像分割的目的、定义和分类 像素间的关系:邻域和连通性 阈值分割技术:全局阈值分割和局部阈值分割 边缘检测:梯度算子、拉普拉斯算子、拉普拉斯高斯算子、方向算子、canning算子、边缘跟踪 • 区域检测法 • 霍夫变换
7.1
时这些特征是不可预知的。
2.直方图法
先做出图像的灰度直方图,若直方图成双峰且有 明显的谷底,则可以将谷底对应的灰度值作为阈 值T,然后根据阈值进行分割,就可以将目标从图 像中分割出来。
适用于目标和背景的灰度差较大,直方图 有明显谷底的情况。
• 3.最小误差的方法
7.3.2局部阈值分割
7.3.3
7.4.1 梯度算子
梯度对应于一阶导数,相应的梯度算子就 对应于一阶导数算子。 对于一个连续函数f (x,y),其在(x,y)处的 梯度:
《数字图像处理入门》第7章(无水印)
第7章边沿检测与提取,轮廓跟踪我们在第三章介绍平滑与锐化时引入了模板操作,今天还要用到它。
7.1 边沿检测我们给出一个模板和一幅图象。
不难发现原图中左边暗,右边亮,中间存在着一条明显的边界。
进行模板操作后的结果如下:。
可以看出,第3、4列比其他列的灰度值高很多,人眼观察时,就能发现一条很明显的亮边,其它区域都很暗,这样就起到了边沿检测的作用。
为什么会这样呢?仔细看看那个模板就明白了,它的意思是将右邻点的灰度值减左邻点的灰度值作为该点的灰度值。
在灰度相近的区域内,这么做的结果使得该点的灰度值接近于0;而在边界附近,灰度值有明显的跳变,这么做的结果使得该点的灰度值很大,这样就出现了上面的结果。
这种模板就是一种边沿检测器,它在数学上的涵义是一种基于梯度的滤波器,又称边沿算子,你没有必要知道梯度的确切涵义,只要有这个概念就可以了。
梯度是有方向的,和边沿的方向总是正交(垂直)的,例如,对于上面那幅图象的转置图象,边是水平方向的,我们可以用梯度是垂直方向的模板检测它的边沿。
例如,一个梯度为45度方向模板,可以检测出135度方向的边沿。
1.Sobel算子在边沿检测中,常用的一种模板是Sobel 算子。
Sobel 算子有两个,一个是检测水平边沿的;另一个是检测垂直平边沿的。
与和相比,Sobel算子对于象素的位置的影响做了加权,因此效果更好。
Sobel算子另一种形式是各向同性Sobel(Isotropic Sobel)算子,也有两个,一个是检测水平边沿的,另一个是检测垂直平边沿的。
各向同性Sobel算子和普通Sobel算子相比,它的位置加权系数更为准确,在检测不同方向的边沿时梯度的幅度一致。
下面的几幅图中,图7.1为原图;图7.2为普通Sobel算子处理后的结果图;图7.3为各向同性Sobel算子处理后的结果图。
可以看出Sobel算子确实把图象中的边沿提取了出来。
图7.1 原图图7.2 普通Sobel算子处理后的结果图图7.3 各向同性Sobel算子处理后的结果图在程序中仍然要用到第3章介绍的通用3×3模板操作函数TemplateOperation,所做的操作只是增加几个常量标识及其对应的模板数组,这里就不再给出了。
数字图像处理第7章.ppt
7.1 数学形态学简介
结构元素
2021/3/17
7.2 图像处理和数学形态学
2021/3/17
7.2 图像处理和数学形态学
2021/3/17
7.3 基本概念和运算
2021/3/17
7.3 基本概念和运算
2021/3/17
7.3 基本概念和运算
2021/3/17
7.3 基本概念和运算
对于任意一个在阴影部分的点a,Ba 包含于X,所以 X被B腐蚀的结果就是那个阴影部分。阴影部分在X的范 围之内,且比X小,就象X被剥掉了一层似的,这是叫腐 蚀的原因
2021/3/17
7.4.1 腐蚀与膨胀
(a)
(b)
(c)
(a)一个简单函数,(b)高度A的结构元素, (c)使用(b)中的结构元素对f进行腐蚀
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7.4.1 腐蚀与膨胀
采用了一个扁平结构元素对上图的函数作灰值腐蚀。扁 平结构元素是一种在其定义域上取常数的结构元素。注意这 种结构元素产生的滤波效果。
1
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7.3 基本概念和运算
5. 开运算与闭运算 1)开运算
先腐蚀后膨胀的运算称为开运算。利用结构元素S对 图像X做开运算,用 X S 表示,定义为
X S (X S) S 开运算可以用以下的等价方程表示为
X S {S x | S x X} 开运算可以通过计算所有可以填入图像内部的结构 元素平移的“并”得到。即对每一个可填入做标记,计 算结构元素平移到每一个标记位置时的“并”,便可得 到开运算结果。
腐蚀在数学形态学运算中的作用是消除物体边界点 和根据尺寸从二值图像中消除不相关的细节。
2021/3/17
7.3 基本概念和运算
数字图像处理第七章
i 1
i 1
i 1
i 1
在操作对象为多个图像的情况下, 可借助集合的性质来进
行开、闭运算,上述开、闭运算与集合的关系可用语言描述如
下:
(1) 开运算与并集: 并集的开运算包含了开运算的并集;
(2) 开运算与交集: 交集的开运算包含在开运算的交集中; (3) 闭运算与并集: 并集的闭运算包含了闭运算的并集;
那么S=SV,因此 X S=X SV, 但是,如果S关于原点O 不是对称的,那么X被S腐蚀的结果与X被SV腐蚀的结果是
不同的。
第七章 数学形态学及其应用
第七章 数学形态学及其应用
第七章 数学形态学及其应用
二、
腐蚀可以看作是将图像X中每一与结构元素S全等 的子集S+x收缩为点x。反之,也可以将X中的每一个点 x扩大为S+x,这就是膨胀运算,记为X S。若用集合
(i) 对膨胀的结果再腐蚀;
(j)再腐蚀的结果(闭运算)X●S
第七章 数学形态学及其应用 2. 由于开、闭运算是在腐蚀和膨胀运算的基础上定义的, 根据
腐蚀和膨胀运算的代数性质,我们不难得到下面的性质。 1) 对偶性 (XC○S)C = X●S , (XC●S)C = X○S 2)扩展性(收缩性) X○S X X●S
第七章 数学形态学及其应用 二、
用结构元素b对输入图像f(x, y)进行灰值膨胀记为f b,其定义 为
(f b)(s, t)=max{f(s-x, t-y)+b(x, y)|s-x, t-y ∈Df, x+y∈Db} 式中,Df和Db分别是f和b的定义域。这里限制(s-x)和(t-y)在f 的定义域之内,类似于在二值膨胀定义中要求两个运算集合至少 有一个(非零)元素相交。
数字图像处理第七章ppt课件
第4讲
第5页
逻 辑 操 作 图 形 表 示
第4讲
,本章后续的 算法都是以此作为基础。腐蚀膨胀是图像形态学比 较常见的处理,腐蚀一般可以用来消除噪点,分割 出独立的图像元素等。
7.2.1腐蚀
腐蚀操作可以认为是缩小和细化图像中的物体,也 可以认为是形态学的滤波操作,这种操作是将小于 结构元的图像细节从图像中滤除。
第4讲
第7页
腐蚀运算定义: 假定A和B是Z2上的两个集合,把A被B腐蚀定义为:
A$Bz(B)zA
含义:腐蚀结果是这样一个由移位元素z组成的集合,以至B对这些 元素移位操作的结果完全包含于A。 腐蚀和膨胀关于补集和反射操作呈对偶关系(证明略):
(A$B)c AcB µ
第4讲
第8页
腐蚀过程解释图示
第4讲
第9页
图7-2 第一行表示腐蚀过程中用的结构元; 第二行表示转换为矩阵的形式的结构元。原点表示结构元的中心
第4讲
第10页
腐蚀操作应用举例:消除二值图像中的不相关细节
本例中“细节”是从尺寸大小的角度讲的,同时该例中出现的一 些概念是形态学滤波的基础。
第4讲
第11页
第4讲
图7-4 (a)原始图像;(b)经过处理后的二值图像; (c)应用3×3的矩形结构元对二值图像腐蚀的结果; (d) 应用5×5的矩形结构元对二值图像腐蚀的结果。
第4讲
第13页
膨胀过程解释图示
第4讲
第14页
膨胀操作应用举例:桥接断裂图像间的间隙
第4讲
第15页
7.3 开操作和闭操作
开运算:
AoB(A$B ) B
相当于先用结构元B对A腐蚀,再对腐蚀结果用同样的结构元进行 膨胀操作。开运算也可以通过下面的拟合过程来表示:
数字图像处理总复习(14)(1)
2.图像锐化与图像平滑有何区别与联系?
第三章 (不考计算题) 频域滤波的物理含义 傅立叶变换性质 频域滤波的基本方法
第四章 灰度基本变换(线形、非线性) 直方图处理(定义、直方图规定化、均衡化) 算术逻辑运算(帧差分,帧平均) 空间滤波(均值、中值、KNN) 同态滤波(滤波流程) 边缘检测(一阶,二阶,循环卷积) 图像锐化与图像平滑 真彩色图像处理与伪彩色图像处理
第一章图像数字图像处理灰度图像的概念图像工程定义分类图像的表达图像文件格式bmp文件第二章视觉感知要素图像采样和量化颜色模型像素之间的基本关系邻接连通距离度量第三章不考计算题频域滤波的物理含义傅立叶变换性质频域滤波的基本方法第四章灰度基本变换线形非线性直方图处理定义直方图规定化均衡化算术逻辑运算帧差分帧平均空间滤波均值中值knn同态滤波滤波流程边缘检测一阶二阶循环卷积图像锐化与图像平滑真彩色图像处理与伪彩色图像处理第五章图像编码与压缩不考计算图像编码的基本概念图像编码的方法第六章图像恢复颜色模型第七章图像分割图像的阈值分割图像的梯度分割图像边缘检测第八章目标的表达和描述目标表达目标的描述第九章形态学运算膨胀腐蚀开运算闭运算?除电磁波谱图像外按成像来源进行划分的话常见的计算机图像还包三种类型
8. 直方图修正有哪两种方法?二者有何主要区别于 联系?
方法:直方图均衡化和直方图规定化。
区别:直方图均衡化得到的结果是整幅图对比度的增 强,但一些较暗的区域有些细节仍不太清楚,直方图 规定化处理用规定化函数在高灰度区域较大,所以变 换的结果图像比均衡化更亮、细节更为清晰。联系: 都是以概率论为基础的,通过改变直方图的形状来达 到增强图像对比度的效果。
(数字图像处理)第七章图像重建
带通滤波器
允许一定频率范围内的信号通 过,阻止其他频率的信号通过 ,用于提取图像的特定频率成 分。
陷波滤波器
阻止特定频率的信号通过,其 他频率的信号不受影响,用于 消除图像中的周期性噪声。
傅里叶反变换实现图像恢复过程
01
傅里叶反变换定义
将频率域的信号转换回时间域或空间域的过程,是傅里叶变换的逆操作。
80%
模型评估指标
使用峰值信噪比(PSNR)、结构 相似性(SSIM)等指标,客观评 价重建图像的质量。
实例
1 2
超分辨率技术介绍
利用低分辨率图像重建出高分辨率图像的技术, 广泛应用于图像增强和修复领域。
CNN在超分辨率技术中的应用
通过设计多层的卷积神经网络,实现对低分辨率 图像的特征提取和重建,生成高分辨率图像。
频率混叠现象
当采样频率低于信号最高频率的两倍时,会出现频率混叠现象,即高频信号成 分会折叠到低频区域,导致重建出的图像出现失真和伪影。
离散信号与连续信号转换关系
离散信号到连续信号的转换
在图像重建中,需要将离散的采样点转换为连续的图像信号 。这通常通过插值算法实现,如最近邻插值、线性插值、立 方插值等,以在离散采样点之间生成平滑的过渡。
稀疏表示与字典学习的关系
稀疏表示是字典学习的目标,而字典学习是实现稀疏表示的手段。
实例:基于CS-MRI技术医学图像重建
CS-MRI技术
基于压缩感知理论的磁共振成像技术,通过减少采样数据 量和优化重建算法,实现高质量医学图像的快速重建。
实现步骤
首先,利用MRI系统的部分采样数据构建测量矩阵;然后, 通过稀疏表示和字典学习方法得到图像的稀疏系数;最后, 利用重建算法恢复出原始图像。
914754-数字图像处理-第七章第1讲 图像描述概述、边界描述(曲线拟合、链码)
(Digital Image Processing)
山东科技大学 曹茂永 教 授
第7章 图像描述
第1讲 图像描述概述、边界描述(曲线拟合、链码)
演示文稿说明: 本讲内容以板书为主,ppt 演示为辅; 本讲部分图片来自冈萨雷斯的数字图像处理(英文版)教材。
第7章 图像描述
问题
预处理 图像获取
分割
描述
ห้องสมุดไป่ตู้
中级处理
知识库
识别
与
结果
解释
低级处理
高级处理 图像分析系统的基本构成
概述
概述
概述
✓ 描述方法
曲线拟合
链码表示
y
2
1
3
0x
0
(c)
(x-1,y-1)
3 (x,y-1) 4
y
4 5
3
6
2
1
7 0x
0
(d)
(x-1,y) 2
(x,y)
(x-1,y+1)
1 (x,y+1) 0
5
6
7
(x+1,y-1)图 链码与(x坐+1标,y)位置的关(x系+1,y+1)
链码表示
4-链码:000033333322222211110011
链码表示
S’(2,5)
S(5,5)
设起始点s的坐标为(5,5),逆时针
分别用4方向链码和8方向链码表示区域边界:
4方向链码:(5, 5)1 1 1 2 3 2 3 2 3 0 0 0
8方向链码:(5, 5)2 2 2 4 5 5 6 0 0 0
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( yi m xi c) E N i
Using:
2
yi mxi c x
E 0 & m
Note:
E 0 c
( x x)( y y) m ( x x)
i i i 2 i
y
y
i
i
N
x
x
i
c y m x
i
i
N
7.2.3 Curve Fitting
How to extract the contours of the pears according to this result?
Zero crossing points often occur at `edges' in images -- i.e. points where the intensity of the image changes rapidly, but they also occur at places that are not as easy to associate with edges. It is best to think of the zero crossing detector as some sort of feature detector rather than as a specific edge detector.
7.1.2 二阶边缘检测算子 Laplacian Edge Detection
? f ( x, y)
2 2 2 抖 f ( x, y) + 2 f ( x, y) 2 抖 x y
edge
First derivative Zerocrossing Second derivative
If a noise-free image has sharp edges, the Laplacian can produce closed, connected contours by a threshold. When noises existing, a lowpass filtering is required. Laplacian of Gaussian (LOG)
Gaussian kernel with standard deviation 1.0 and upper and lower thresholds of 128 and 1.
尺度问题
7X7高斯滤波模板
13X13高斯滤波模板
问题思考: 增加高斯核尺度会对边缘梯度强度有什么作用?这意味着当这个尺度增加时必须对跟踪器 的阈值做出什么改变?
•输出二值化的图像,判断为边缘的像素为1,其它为0。
•基本步骤:
滤波: 改善与噪声有关的边缘检测器的性能; 一般滤波器降导致了边缘的损失; 增强边缘和降低噪声之间需要折衷。 边缘计算函数: 将邻域强度值有显著变化的点突显出来。一阶或二阶变化。 检测: 一阶或二阶阈值。 (二阶阈值可子像素分辨率上估计)。
Direct gradient threshold = 54
No closing boundary
Post-processing needed
Comparison with watershed result
Boundary by marker-controlled watershed
Roberts和Sobel的比较
(a) Ront
Canny 算子:
•The Canny operator was designed to be an optimal edge detector :根据对信噪比与定位乘积进行测度得到 最优化逼近算子。
Canny 算子:
(1)图像与高斯平滑滤波器卷积; (2)计算梯度幅值和相角; (3)非极大值抑制non-maximal suppression (NMS ) : 细化幅值图像中的屋脊带,即只保留幅值局部变化最大的 点.保证单像素边缘。 (4)双域值提取边缘:取高低两个阈值作用在幅值图, t1=2t2,得到两个边缘图, 高阈值和低阈值边缘图。跟踪高 阈值边缘图,出现断点时,在低阈值边缘图中的8邻域中搜寻 边缘下一边缘点。
7.2.1 Divide and Conquer
Given: Boundary lies between points A and B
Task: Find Boundary
• Connect A and B with Line
• Find strongest edge along line bisector
2 2 sx sy
梯度幅值双阈值
2 2 Gx Gy
arctan (Gy / Gx )
Gx= -1 1 -1 1
Gy= 1 1 -1 -1
7.1.1 常见的一阶边缘检测算子
Gradient: The derivative to x and y directions
Gradient image
Find Polynomial:
h ( x, y ) = =[
2
2
[ g ( x, y )* f ( x, y)]
g ( x, y )]* f ( x, y)
where ? 2 g ( x, y )
2 2 2 骣 x + y 2 s ÷ ç ÷ e ç 4 ÷ ç ÷ s 桫
x2 + y 2 2s 2
LOG with threshold of 0
• Use edge point as break point
• Repeat
7.2.2 Line fitting (Least Squares)
Given: Many
( xi , yi )
pairs
y
Find: Parameters
(m, c)
( xi , yi )
y mx c
Minimize: Average square distance:
边缘检测的困难:尺度问题 边缘的类型:阶跃式、屋脊式,选择怎样的算子?或 者比较一下两种形式下各个算子的计算结果(考试题 目)
7.3 Curve fitting (Model fitting)
• 思想:用某个解析函数如分段线性或高阶 样条曲线来拟合边缘。称为边缘拟合。无 论边缘点是连续的还是稀疏的。 • 方法:常根据图象一小块区域来建立拟合 模型。 • 常用方法有:
7 Geometric feature detection and description
7.1 Edge Detection
7.2 Curve Fitting 7.3 Shape Description
edge
First derivative
Second derivative
7.1 Edge Detection
•Usually, the upper tracking threshold can be set quite high, and the lower threshold quite low for good results. Setting the lower threshold too high will cause noisy edges to break up. Setting the upper threshold too low increases the number of spurious and undesirable edge fragments appearing in the output. •One problem with the basic Canny operator is to do with Yjunctions i.e. places where three ridges meet in the gradient magnitude image. Such junctions can occur where an edge is partially occluded by another object. The tracker will treat two of the ridges as a single line segment, and the third one as a line that approaches, but doesn't quite connect to, that line segment.
•The simplest is to simply threshold the LoG output at zero, to produce a binary image where the boundaries between foreground and background regions represent the locations of zero crossing points. To locate all boundary points, we simply have to mark each foreground point that has at least one background neighbor. •The problem with this technique is that will tend to bias the location of the zero crossing edge to either the light side of the edge, or the dark side of the edge, depending on whether it is decided to look for the edges of foreground regions or for the edges of background regions. •A better technique is to consider points on both sides of the threshold boundary, and choose the one with the lowest absolute magnitude of the Laplacian, which will hopefully be closest to the zero crossing. •A more accurate approach is to perform some kind of interpolation to estimate the position of the zero crossing to sub-pixel precision.