Розробка програмних засобів виділення об’єктів цифрових зображень

1. Вінницький національний технічний університет Факультет інформаційних технологій та комп’ютерної інженерії

Розробка програмних засобів виділення
об’єктів цифрових зображень
Виконав: студент гр. 1КІ-13мс Войцихівський Д. О.
Керівник: асистент Теплицький М. Ю.

2.

Методи виділення об’єктів
цифрового зображення
1.Підкреслення різких перепадів яскравості
(градієнтні методи).
1.1 Пошук по максимуму (перша похідна)
1.2 Пошук по нулям (друга похідна)
2. Виділення однорідних областей ( з подальшим
проходженням контуру)
2.1 Порогова сегментація
2.2 Нарощування областей
2.3 Алгоритм водорозподілу
2

3.

Просторове диференціювання
цифрового зображення
z1
z4
z7
z2
z3
z5
z6
z8
z9
-1
0
0
-1
0
1
1
0
Gx ( z9 z5 )
Gy ( z8 z6 )
Gx ( z7 z8 z9 ) ( z1 z 2 z3 )
Gy ( z3 z6 z9 ) ( z1 z4 z9 )
f f G G
2
x
3
2
y
g maxпри f f 0
g g приf f
0
min

4.

Маски для виділення контурів об’єктів
зображення
1. Маски для просторового диференціювання (Собеля)
-1 -2 -1
H01
=
0 0 0
1 2 1
-1 0 1
H02
=
-2 0 2
-1 0 1
2. Маски для виділення ліній
-1 -1 -1
H11=
2 2 2
-1 -1 -1
-1 2 -1
H12=
-1 -1 2
H11=
-1 2 -1
-1 2 -1
3. Оператори Лапласа
1 1 1
0 1 0
H31
4
=
1 -4 1
0 1 0
H32
=
1 -8 1
1 1 1
-1 2 -1
2 -1 -1

5.

Алгоритм виділення об’єктів зображення
методом к-середніх
1. Випадковим чином вибрати k середніх mj
2.
3.
4.
5.
5
j=1,…,k;
Для кожного пікселя (x,y) підрахувати
Dj=|I(x,y) - mj| для j=1,…,k
Віднести (x,y) до кластеру j’, Dj’=min{Dj,
j=1,..,k};
Перерахувати середні mj j=1,…,k по всіх
кластерах;
Повторити кроки 2, 3, 4 поки кластери не
перестануть змінюватися.

6.

Алгоритм виділення контурів
початок
1
mxn
2
k:=m
d:=n
3
i:=0
j:=0
1
4
1
2
0
I(i.j)=1
5
0
I(i-1,j+1)=1
1
19
9
0
6
i:=i+1
I(i,j+1)=1
k:=i
d:=j
[k,d]=1
1
10
7
i:=i-1
j:=j+1
12
0
I(i+1,j+1)=1
k:=i
d:=j
[k,d]=1
20
1
13
11
15
I(i-1,j-1)=0
k:=i
d:=j
[k,d]=1
j:=j+1
14
i:=i+1
j:=j+1
1
1
16
17
21
I(i,j-1)=0
k:=i
d:=j
[k,d]=1
i:=0
j:=j+1
18
I(i+1,j-1)=0
2
22
j>n
1
1
0
8
1
j>n
23
Вивести
[k,d]
6
0
i>m
0
кінець
0

7.

Результати роботи програми
Початкове
зображення
7
Зображення з виділеними
границями

8.

Результати роботи програми
8

9.

Вінницький національний технічний університет
Факультет інформаційних технологій та комп’ютерної
інженерії
Дякую за увагу
©Войцихівський Д. О., 2015