360 likes | 601 Views
Osnove obdelave slike s primeri: Inspector. Obdelava slike. Predobdelava slike Izboljšanje slike Obnavljanje slike Analiza slike Iskanje robov Iskanje oglišč. 12. Slika f(x,y). x. M. y. 12. N. Piksel. Področje zanimanja. Predobdelava slike. Izhodna slika. Vhodna slika.
E N D
Osnove obdelave slike s primeri: Inspector
Obdelava slike • Predobdelava slike • Izboljšanje slike • Obnavljanje slike • Analiza slike • Iskanje robov • Iskanje oglišč • ....
12 Slika f(x,y) x M y 12 N Piksel Področje zanimanja
Predobdelava slike Izhodna slika Vhodna slika Predobdelava • Napraviti sliko bolj primerno za nadaljnjo • obdelavo • V sistemih strojnega vida naj bi bilo • predobdelave čim manj.
Predobdelava slike Izhodna slika Vhodna slika Predobdelava • Izboljšanje slike • Obnavljanje slike
Predobdelava slike Izhodna slika Vhodna slika Predobdelava • Točkovne operacije: +,-,*,/, C = A- B • Lokalne operacije: filtriranje • Globalne operacije: histogram
Predobdelava slike • Točkovne operacije: • Seštevanje slik: • popravimo razmerje signal/šum • Odštevanje slik • detekcija premika (spremembe) • odštevanje ozadja
q q p p Predobdelava slike • Popravljanje svetlosti: q = p + k Izhodni nivoji sivosti Vhodni nivoji sivosti
Predobdelava slike • Popravljanje kontrasta: q k . p Izhodni nivoji sivosti q q p p Vhodni nivoji sivosti
Predobdelava slike • Zmanjšati nivo šuma • Gaussov šum • Impulzni šum • Linerano filtriranje (Gaussov filter) • Nelinearno filtriranje (medianin filter) • k(x,y) = h(x,y) x f(u-x,v-x)
Predobdelava slike • Glajenje • povprečenje • uteženo povprečenje • filtriranje z Gaussovim filtrom
Predobdelava slike • Povprečenje, uteženo povprečenje • Npr. ‘maska’ 3 x 3 1 2 1 1 1 1 1 1 2 4 2 1 1 2 1 1 1 1
Predobdelava slike • Smiselno je izkoristiti ločljivost jedra • g(x,y) * f(x,y) = g(x) * g(y) * f(x,y) • Najprej filtriramo po stolpcih • Nato po vrsticah 1 1 4 4 6 Diskretna aproksimacija Gaussa
Predobdelava slike • Spreminjanje (ravnanje) histograma H(p) p
t Upragovljenje Izhod: Binarna slika Vhod: Sivinska slika
Iskanje robov • Iskanje robnih točk • - spremebe svetlosti (vrednosti) slike • - robne točke še niso obris Robna točka
Iskanje robov • Robni operatorji • Večina operatorjev deluje na podlagi (numeričnega) odvajanja • Računanje prvih odvodov (gradienta) slike • Računanje drugih odvodov (Laplace) slike (tudi DOF) • Modela robov (Hueckel) • Splošen postopek • Filtriranje z Gaussovim filtrom primerne širine • Numerično odvajanje (npr. računanje gradienta) • Upragovljenje (po potrebi tanjšanje)
Iskanje robov • Nekateri najbolj znani robni operatorji • Robertsov operator • Prewittov operator • Sobelov operator • Cannyjev operator • Iskanje prehodov skozi nič (Laplace Gaussa) • Razlika Gaussov (DOF – Diff. Of Gaussians)
-1 -2 -1 1 2 1 Sobelov operator -1 1 -2 2 -1 1 Izhod: Slika robnih točk Vhod: Sivinska slika Sobel
-1 -1 -1 1 1 1 Nekateri drugi operatorji -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 Prewitt Roberts
Canny-jev operator • Kriteriji (J. Canny, 1983): • Dober odziv na rob v prisotnosti šuma ugodno ramerje signal/šum • Dobra lokalizacija – maksimalen odziv na mestu pravih robov • En odziv na robno točko
Canny-jev operator • Postopek • Filtriranje z Gaussovim filtrom primerne širine • Odvajanje v smeri x in y • Iskanje lokalnih maksimumov (NMS, angl. Non-Maxima Suppression) • Upragovljenje s histerezo (z dvema pragovoma, zgornjim in spodnjim)
Canny-jev operator • Namesto slike odvajamo filter • Filtriramo z odvodom filtra • Upoštevamo lastnost ločljivosti filtra
Canny-jev operator f - vhodna slika g(x)*f g(y)*f gy(y)*f gx(x)*f Velikost Smer NMS HT e – slika robov
Prostor ločljivosti • Sliko filtriramo z več Gaussovimi filtri različnih širin • Dobimo isto sliko na različnih stopnjah ločljivosti • Poiščemo robne točke na vseh stopnjah ločljivosti • Združimo rezultate z vseh stopenj ločjivosti
Iskanje oglišč (kotov) • Izračunamo odvode (e) v smeri x in y • Izračunamo matriko C v neki okolici točke • Izračunamo lastni vrednosti matrike C
Iskanje oglišč (kotov) • Točka (x,y) je oglišče, če sta obe lastni vrednosti dovolj veliki
Houghov transform y = k.x + n Vhod: slika Izhod: Hugh transform
Oblika • Faktorji oblike • kompaktnost • podolgovatost • ekscentričnost • ………. Izhod: faktor oblike Vhod: binarna slika
Momenti • Številni primeri uporabe • določanje lege • določanje oblike • ……….
Literatura • E. Trucco, A. Verri, • Introductory Techniques for 3D Computer Vision, Prentice Hall, 1998. • Matrox Inspector