Гистограмма и гистограммная обработка, страница 9

Рис. 4.3.6. Таблица вычисленных признаков фрейма CFeat анализа геометрических признаков границ связных областей отображена в разделе выходные параметры в таблице системной информации о фрейме.

Сегементация полутоновых изображений

Для знакомства с методами сегментации полутоновых изображений на однородные области в системе Pisoft используется фрейм Relax, находящийся в закладке «Pisoft 8.0» палитры фреймов. В данном фрейме реализованы две возможности сегментации изображения - однократная по гистограмме (рис.4.3.7) и итеративная путем релаксации критерия однородности (рис.4.3.8). Этим возможностям соответствуют два пункта меню данного фрейма.

Спектр разделимости – это описанная в п.4.1 функция автоматической мультипороговой пресегментации на основе “спектра разделимости” гистограммы (модифицированного критерия Otsu). Эта процедура осуществляет разбиение гистограммы цифрового изображения на области, соответствующие ее выраженным модам. Алгоритм основан на определении локального порога Otsu в “скользящем” окне и накоплении результатов порогового разбиения в аккумуляторе. Для этого предусмотрен диалог ввода минимальной (Мин. Размер) и максимальной (Мак. Размер) ширины “скользящего” окна и шага (Шаг) изменения этой ширины. Как правило, целесообразно задавать величину минимальной ширины окна равной ожидаемой минимальной ширине детектируемой моды.

Яркостная сегментация – это алгоритм релаксационной сегментации, включающий в себя спектр разделимости в качестве исходного приближения (нулевой итерации) и алгоритм релаксационной сегментации. Алгоритм релаксационной сегментации позволяет удалять случайные области на изображении. Для этого в скользящем окне WinX´WinY строится локальная гистограмма LocHist[k], при помощи которой вычисляется ранг

Rang = (MaxV*100)/Sum,

где MaxV=max(LocHist[k]), Sum - общее количество элементов в окне. Решение о поглощении центрального пикселя окна принимается по критерию

Rang>Crt,

где Crt – численный параметр, задаваемый априорно в процентах. Итерации прекращаются, когда на очередной итерации не было изменено значение ни одного пикселя, или количество таких изменений не превышает заданного числового порога (параметр Усл.вых).

Рис. 4.3.7. Спектр разделимости изображения.

Рис. 4.3.8. Яркостная сегментация (релаксация) изображения.

Утончение контуров и скелеты фигур

Фреймом Thin получения и обработки утончённого препарата можно осуществлять утончение контуров объектов для последующей обработки, а также построение дискретных скелетов сплошных объектов (фигур).

Рассмотрим сначала задачу утончения контуров. Дополним схему выделения контуров оператором Собела фреймами бинаризации Binary и утончения Thin  (рис. 6.4.8). Фрейм бинаризации Binary преобразует полутоновое изображение контурного препарата в чёрно-белое по заданному порогу. Если на изображении присутствуют объекты различно контрастности, то бинаризованные контура при этом могут оказаться различной толщины, вследствие чего их необходимо утончить до толщины в 1 пиксел.

В меню фрейма утончения Thin установим тип фона (в нашем примере фон чёрный) и в окне диалога, вызываемом по нажатию на пункт меню «Утончение», установим  параметры «Длина_1» и «Длина_2», а также отображение результатов постобработки: получение утончённого препарата (кнопка «Утончённый препарат»), отображение краевых точек (кнопка «Краевые точки») и визуализация точек узлов (кнопка «Узловые точки»).

Рис. 6.4.8. Утончение контуров, полученных оператором Собела.

Рассмотрим также пример утончения сплошного (не контурного) бинарного изображения на примере растрового изображения печатного текстового символа «B».  На рис. 6.4.9. приведена схема обработки, позволяющая рассматривать результат операции утончения, наложенный на исходное бинарное изображение (для этого используется фрейм алгебры изображений с функцией «исключающее ИЛИ» и врейм простой морфологии, визуально увеличивающий толщину полученных в фрейме Thin тонких линий и особых точек). На рис. 6.4.9 показан результат утончения, представляющий собой скелет бинарной фигуры. На рис. 6.4.10. и 4.6.11 - концевые и узловые точки скелета соответственно.