ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΑΠΟ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ (ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑ ΕΙΞΗ ΟΥΣΙΩ ΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΑΣ) ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ

Σχετικά έγγραφα
ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΑΠΟ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

Μάθημα 10 ο. Περιγραφή Σχήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Μέθοδοι Αναπαράστασης Περιοχών

Μέθοδοι Αναπαράστασης Περιγραµµάτων

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

ΣΤΗΑ ΨΕΣ /4/2013 2:12 πµ

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων. Διάλεξη 20: Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier (Discrete Fourier Transform DFT)

Ενότητα 2: Οι Θεµελιώδεις Αρχές των Ψηφιακών Εικόνων

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση Νο. 3. Δισδιάστατα σήματα και συστήματα #2

ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΣΥΝΔΙΑΣΠΟΡΑΣ (Covariance Matrix)ΕΙΚΟΝΑΣ. Έστω ότι κάθε pixel της εικόνας έχει φωτεινότητα a i, i=1,2,...,ν

Τοµογραφία Μετασχηµατισµός Radon

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Advances in Digital Imaging and Computer Vision

Εργασίες στο µάθηµα Ψηφιακής Επεξεργασίας και Αναγνώρισης Εγγράφων

Επεξεργασία Πολυµέσων. Δρ. Μαρία Κοζύρη Π.Μ.Σ. «Εφαρµοσµένη Πληροφορική» Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 2 η : Δισδιάστατα Σήματα & Συστήματα Μέρος 2

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

7 ο Εργαστήριο Θόρυβος 2Δ, Μετακίνηση, Περιστροφή

Βελτίωση Ποιότητας Εικόνας: Επεξεργασία στο πεδίο της Συχνότητας

Digital Image Processing

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Εισαγωγή στα Σήµατα Εισαγωγή στα Συστήµατα Ανάπτυγµα - Μετασχηµατισµός Fourier Μετασχηµατισµός Z

DFT ιακριτός µετ/σµός Fourier Discrete Fourier Transform

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας Γεωμετρικές Διορθώσεις

Digital Image Processing

Τηλεπισκόπηση - Φωτοερμηνεία

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Ακαδηµαϊκό Έτος , Χειµερινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ

Ενδεικτική πολυ-εργασία 1 - εφαρμογή στην υπολογιστική όραση

Απαραίτητες αφού 3Δ αντικείμενα απεικονίζονται σε 2Δ συσκευές. Θέση παρατηρητή. 3Δ Μετασχ/σμός Παρατήρησης

α) Κύκλος από δύο δοσµένα σηµεία Α, Β. Το ένα από τα δύο σηµεία ορίζεται ως κέντρο αν το επιλέξουµε πρώτο. β) Κύκλος από δοσµένο σηµείο και δοσµένο ευ

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση

Advances in Digital Imaging and Computer Vision

οµή δικτύου ΣΧΗΜΑ 8.1

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. DTFT και Περιοδική/Κυκλική Συνέλιξη

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Σ. Φωτόπουλος ΨΕΕ

Γραφικά με υπολογιστές. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Διάλεξη #07

I.3 ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ-ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ

Digital Image Processing

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΑΣΚΗΣΗ ΝΟ7 ΟΠΤΙΚΗ FOURIER. Γ. Μήτσου

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Περιεχόµενα διαλέξεων 2ης εβδοµάδας

ισδιάστατοι μετασχηματισμοί ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ισδιάστατοι γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ - ΤΡΙΓΩΝΙΚΗ ΑΝΙΣΟΤΗΤΑ

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Υπολογιστικές μέθοδοι για την ανάλυση της πληροφορίας των εικόνων και την κατανόηση του περιεχομένου

Ειδικά Θέµατα Υπολογιστικής Όρασης & Γραφικής. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης & Αθανάσιος Τσακαλίδης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση 12 η. Θεωρία Χρώματος και Επεξεργασία Έγχρωμων Εικόνων

Digital Image Processing

Εντοπισμός αντικειμένου σε εικόνα

I.3 ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ-ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ

Μετασχηµατισµοί 2 &3

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΛΥΜΕΝΕΣ & ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. Επιμέλεια: Γ. Π. Βαξεβάνης (Γ. Π. Β.

Στ Τάξη. Α/Α Μαθηματικό περιεχόμενο Δείκτες Επιτυχίας Ώρες Διδ. 1 ENOTHTA 1

5ο Μάθημα Αλγόριθμοι Σχεδίασης Βασικών Σχημάτων

Παράδειγµα ενός ηλεκτρικού συστήµατος

ΑΣΚΗΣΕΙΣ. x + 5= 6 (1) και. x = 1, οπότε η (2) γίνεται 1 5x + 1= 7 x = 1 ΘΕΜΑ Β. Άσκηση 1. Να βρείτε τον αριθμό x R όταν. Λύση.

ΑΣΚΗΣΗ 3 ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΜΕΛΕΤΗ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ. ( ) 1, αν Ι(i,j)=k hk ( ), διαφορετικά

Kεφάλαιο 5 DFT- FFT ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER DISCRETE FOURIER TRANSFORM 1/ 80. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ DFT-FFT Σ.

Εξαγωγή Χαρακτηριστικών

ΜΕΤΡΩΝΤΑΣ ΤΟΝ ΠΛΑΝΗΤΗ ΓΗ

ΑΠΟΤΥΠΩΣΕΙΣ - ΧΑΡΑΞΕΙΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΧΑΡΑΞΕΩΝ 3

Ανακατασκευή εικόνας από προβολές

Μεθοδολογία Έλλειψης

Τεράστιες ανάγκες σε αποθηκευτικό χώρο

Περιεχόµενα ΕΠΛ 422: στα Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. ειγµατοληψία. ηµιουργία ψηφιακής µορφής πληροφορίας στα Συστήµατα Πολυµέσων

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Δισδιάστατες Κυματομορφές Σήματος

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Τεχνικές Μείωσης Διαστάσεων. Ειδικά θέματα ψηφιακής επεξεργασίας σήματος και εικόνας Σ. Φωτόπουλος- Α. Μακεδόνας

Ασκήσεις Επεξεργασίας Εικόνας

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier DFT

ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2004., η οποία όµως µπορεί να γραφεί µε την παρακάτω µορφή: 1 e

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μετασχηματισμοί Μοντελοποίησης (modeling transformations)

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

Μαθηµατικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ. 1 ο :Μιγαδικοί Αριθµοί

Μάθημα 9 ο. Κατάτμηση Εικόνας ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Ο μαθητής που έχει μελετήσει το κεφάλαιο αυτό θα πρέπει να είναι σε θέση:

Κεφάλαιο 2ο: ΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ 2ο ΜΕΡΟΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΚΑΙ ΓΡΑΦΙΚΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ. (εκπαιδευτικό υλικό Τεχνολογικής κατεύθυνσης ) ΜΕΡΟΣ Α : ΑΛΓΕΒΡΑ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. Εισαγωγή. Συµπίεση εικόνων: Το πρότυπο JPEG. Εισαγωγή. Ευθύς µετασχηµατισµός DCT

Ε.Α.Υ. Υπολογιστική Όραση. Κατάτμηση Εικόνας

( ) { } ( ) ( ( ) 2. ( )! r! e j ( ) Κίνηση στερεών σωμάτων. ω 2 2 ra. ω j. ω i. ω = ! ω! r a. 1 2 m a T = T = 1 2 i, j. I ij. r j. d 3! rρ. r! e!

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

Transcript:

ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΑΠΟ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ (ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑ ΕΙΞΗ ΟΥΣΙΩ ΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΑΣ) Τµήµα από το µάθηµα ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Η καλύτερη προσέγγιση της ύλης του µαθήµατος 1.R.C. Gonzalez R.E. Woods. "Digital Image Processing" Prentice Hall 3 rd Edition 2008. 2. R.C. Gonzalez R.E. Woods. "Digital Image Processing Using MATLAB" Prentice Hall 2 nd Edition 2004. sagri@di.uoa.gr 1

Εικόνα (Image): Μια πηγή από την οποία ο άνθρωπος, αντλεί άµεσα κάθε είδος πληροφορίας που τον ενδιαφέρει. Αντίθετα ο υπολογιστής για να αντλήσει πληροφορίες από µια εικόνα απαιτείται ειδικός αλγόριθµος Ανάλυσης Εικόνας, προσαρµοσµένος στο είδος της αντλούµενης πληροφορίας. Ένας Αλγόριθµός Ανάλυσης Εικόνας επεξεργάζεται την Εικόνα ως δισδιάστατο σήµα, προσµετράει καθορισµένες γεωµετρικές, φασµατικές, ή στατιστικές ιδιότητες του σήµατος αυτού και δίνει ως αποτέλεσµα ένα ιάνυσµα Χαρακτηριστικών µε συνιστώσες τα εξαγόµενα των µετρήσεων. Για να γίνει δυνατή η λήψη πληροφορίας πρέπει αυτό το ιάνυσµα Χαρακτηριστικών να τροφοδοτήσει ειδικό Αλγόριθµο Ταξινόµησης. sagri@di.uoa.gr 2

Εικόνα: Ένας εναλλακτικός τρόπος αναπαράστασης ενός δισδιάστατου σήµατος. ισδιάστατο Σήµα: Μια κλασσική Αναπαράσταση ισδιάστατο Σήµα: Αναπαράσταση µε Εικόνα. ΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER (DISCRETE FOURIER TRANSFORM-DFT) Έστω ακολουθία x(c,l) c,l=0,1,,m-1 ιακριτός Μετασχηµατισµός Fourier της x(c,l) ορίζεται η ακολουθία X(C,L) M 1 M 1 1 C c L l X ( C, L) = x( c, l) exp j2 M π + c= 0 l= 0 M M C, L = 0,1,..., M 1 Αποδεικνύεται ότι ισχύει: M 1 1 1 (, ) = M C c L l x c l X ( C, L) exp j2π + M M M C= 0 L= 0 c, l = 0,1,..., M 1 x(c,l) X(C,L) sagri@di.uoa.gr 3

Έστω η συνάρτηση f(x,y) µε F(u,v)=F{f(x,y)} (x 0,y 0 ) σηµείο από το πεδίο ορισµού και x, y Ορίζεται η ακολουθία πραγµατικών αριθµών f D (c,l)=f(x 0 +c x,y 0 +l y) c,l=0,1,,m-1 Έστω F * (u,v)=f{f D (c,l)} & F(C,L)=DFT{f D (c,l)} Αν Μ αρκετά µεγάλο, ισχύει: F(C,L)=F * (C u,l v) u=1/(μ x), v=1/(μ y), sagri@di.uoa.gr 4

sagri@di.uoa.gr 5

sagri@di.uoa.gr 6

ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΚΑΙ ΣΚΗΝΗΣ άνθρωπος, σανίδι, ύο άνθρωποι σε τραµπάλα. Σχήµα 1.1 Το λειτουργικό διάγραµµα ενός Συστήµατος Οπτικής Αναγνώρισης ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: Η Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας µε πρωταρχικό στόχο την εξαγωγή από τα δεδοµένα της των κύριων χαρακτηριστικών µε τα οποία µια αυτόµατη µηχανή µπορεί να επιτύχει την ερµηνεία, την αντίληψη, ή την περιγραφή της σκηνής που απεικονίζει η εικόνα. sagri@di.uoa.gr 7

(ΣΥΝΕΧΕΙΑ) sagri@di.uoa.gr 8

(ΣΥΝΕΧΕΙΑ) ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗΣ ΜΟΡΦΩΝ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΧΗΜΑΤΑ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗΣ. Συντεταγµένες των pixels του περιγράµµατος Συντεταγµένες και τιµές των pixels του εσωτερικού της περιοχής κωδικοποιηµένα σε κατάλληλα σχήµατα. Περιγράφοντα Στοιχεία (Description Elements) Αριθµητικές τιµές, που περιγράφουν ιδιότητες όπως: Μήκος του περιγράµµατος της περιοχής Ροπές της περιοχής. Υφή του εσωτερικού της περιοχής. sagri@di.uoa.gr 9

NW W SW Ν P S ΝΕ Ε SE Ορθογώνιο Πλέγµα και γειτονία των 4 pixels & 8 pixels Το περίγραµµα υπολογίστηκε µε βάση τον ορισµό της γειτονίας των 8 pixels! Περίγραµµα µιας περιοχής R δίχρωµης εικόνας είναι τα pixels της R που είναι γειτονικά µε ένα ή περισσότερα pixels εκτός της R. ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΙΧΡΩΜΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΜΧΚ sagri@di.uoa.gr 10

Χρησιµοποιούµε τους Φυσικούς Αριθµούς 0-7 για να κωδικοποιήσουµε τις διευθύνσεις γειτονίας του περιγράµµατος ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΆΜΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ sagri@di.uoa.gr 11

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΆΜΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ Υποδειγµατολήπτηση Περιγράµµατος για την ελάττωση του µήκους του κώδικα. Κάθε Pixel από το αρχικό περίγραµµα αντικαθίσταται από τον πλησιέστερο κόµβο του νέου πλέγµατος. ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΆΜΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ Για να µην εξαρτάται ο κώδικας αλύσου από το σηµείο του περιγράµµατος, από το οποίο άρχισε η κωδικοποίηση, η κωδική λέξη αντικαθίσταται από την κυκλική της ολίσθηση µε την ελάχιστη αριθµητική αξία: Παράδειγµα: 407300--->004073 77725611525--->11525777256 Ο Κώδικας Αλύσου παραµένει αναλλοίωτος σε µεταφορά. Χρησιµοποι- ούµε το ιαφορικό Κώδικα Αλύσου ( ΚΑ) ώστε οι κωδικές λέξεις να παραµένουν αναλλοίωτες σε στροφές πολλαπλάσιες του π/2. Αν D 1, D 2,,D N η κωδική λέξη η αντίστοιχη λέξη του ΚΑ ορίζεται ως d 1,d 2,,d Ν µε d i =Mod 8 (D i+1 -D i ), για i=1,2, N-1 και d N =Mod 8 (D 1 -D Ν ), Παράδειγµα υπολογισµού ΚΑ: 407300 --->474504 76546312302---->77725611525 sagri@di.uoa.gr 12

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΆΜΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΑΠΌ ΤΟΝ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ Μήκος L, Πλάτος wκαι Ύψος hενός περιγράµµατος Παράδειγµα: Μήκος Περιγράµµατος: ( 2 ) L = n + n d A Π όπου n A το πλήθος των άρτιων ψηφίων και n Π το πλήθος των περιττών ψηφίων του κώδικα αλύσου. Μήκος Περιγράµµατος: ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΆΜΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ Παράδειγµα Πλάτος w περιγράµµατος 1 Di {1,0,7} yi = 0 if Di {2, 6} 1 Di {3, 4,5} i s = y, i = 1,2,, N yi j= 1 j { yi} min{ yi} w = max s s d s y i { } { } yi yi [ ] w = max s min s d = 3 (2) d = 5d sagri@di.uoa.gr 13

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΆΜΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΩ ΙΚΑ ΑΛΥΣΟΥ Ύψος hπεριγράµµατος 1 Di {1, 2,3} zi = 0 if Di {0, 4} 1 Di {5,6,7} i s = z, i = 1,2,, N zi j= 1 j Παράδειγµα { } min{ } h = max szi szi d s zi { } { } [ ] h = max szi min szi d = 0 ( 6) d = 6d Για να είναι κλειστό ένα περίγραµµα πρέπει να ισχύει: N y = 0 & z = 0 N i i= 1 i= 1 Ή ισοδύναµα: i Ο αριθµός των κωδικών ψηφίων που ανήκουν στο σύνολο {1,0,7} είναι ίδιος µε αυτόν που ανήκουν στο {3,4,5} & Ο αριθµός των κωδικών ψηφίων που ανήκουν στο σύνολο {1,2,3} είναι ίδιος µε αυτόν που ανήκουν στο {5,6,7} Εύκολα προκύπτει: 712311244466666 κλειστό, 0665434320071 κλειστό, 76664322045454333 ανοικτό sagri@di.uoa.gr 14

Η λεπτοµέρεια του κώδικα αλύσου δεν είναι πάντα επιθυµητή! Περίγραµµα µε Ν pixels τα p 1,p 2,,p N ζητείται να προσεγγιστεί από πολύγωνο µε µ πλευρές τις, π 1, π 2,,π µ. Σφάλµα προσέγγισης του σηµείου P i Σφάλµα προσέγγισης περιγράµµατος sagri@di.uoa.gr 15

Η ΥΠΟΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Η υπογραφή (signature) είναι ένα µονοδιάστατο σχήµα αναπαράστασης του περιγράµµατος Σχέση Μήκους και Γωνίας Επιβατικής Ακτίνας των σηµείων του Περιγράµµατος. Π.Α. R(θ P ) θp C P ξ θ R(θ P ) π /2 π 3π/2 2π Περίγραµµα θ P Υπογραφή Η ΥΠΟΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Η υπογραφή περιγράµµατος ενός τετραγώνου R= r K -r P Ι r K K θ p P r P O R(θ P )=(a/2)/sin(π/4+θ 0 ), θ 0 =mod π/2 (θ P ), 0 θ P <2π Η υπογραφή R(θ p ) παραµένει αναλλοίωτη στη µεταφορά, και τη στροφή! Για να γίνει αναλλοίωτη στην αλλαγή κλίµακας πρέπει να γίνει κανονικοποίηση ως προ τη µέγιστη τιµή της R(θ p ) sagri@di.uoa.gr 16

Η ΥΠΟΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Το Ιστόγραµµα Κλίσεων θ j P j--2 P j--1 P j P j+2 P j+1 ε Η εφαπτοµένη σε ένα σηµείο του ιστογράµµατος P j φέρεται ως η ευθεία που απέχει ελάχιστη συνολική απόσταση από το P j και τους 4 γείτονες του που βρίσκονται ανά 2 εκατέρωθεν. 0 0 50 0 100 0 150 0 200 0 Το ιστόγραµµα Κατασκευάζεται το ιστόγραµµα των κλίσεων του περιγράµµατος. Αυτό είναι αναλλοίωτο στη µεταφορά και στην οµοιόµορφη αλλαγή κλίµακας! Αλλάζει όµως µε την περιστροφή! Η ΥΠΟΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Ιστόγραµµα Κλίσεων Το 0 0 50 0 100 0 150 0 200 0 Η περιστροφή του ιστογράµµατος ώστε η πρώτη στήλη να είναι η µεγαλύτερη κάνει την περιγραφή αυτή του περιγράµµατος αναλλοίωτη και την περιστροφή! 120 90 60 150 30 180 0 Η υπογραφή περιγράµµατος (ιστόγραµµα κλίσεων) σε πολικές συντεταγµένες. 210 330 240 270 300 sagri@di.uoa.gr 17

ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ροπή (moment), τάξεως i+j ΟΙ ΡΟΠΕΣ ΜΙΑΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Ροπές µε Ιδιαίτερο Φυσικό Περιεχόµενο: m 00 = a(x,y) R m m x = m m 00 Πλήθος των Pixels της Περιοχής 10 01 = και y Κεντροειδές Περιοχής C C 00 Οι Ροπές µεταβάλλονται µε ολίσθηση, περιστροφή και αλλαγή κλίµακας! ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΟΙ ΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ Υπολογίζονται µε βάση τις αποστάσεις των pixels της περιοχής από το κεντροειδές, C, της περιοχής m m x = m m 10 01 = και y Κεντροειδές, C,Περιοχής C C 00 00 Κεντρική ροπή (central moment), τάξεως i+j Αποδεικνύεται εύκολα: µ 00 = Πλήθος των Pixels της Περιοχής µ 01 =µ 10 =0 sagri@di.uoa.gr 18

ΟΙ ΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ Οι τιµές των Κεντρικών Ροπών διατηρούνται σε µετασχηµατισµούς µεταφοράς, αλλά µεταβάλλονται σε µετασχηµατισµούς στροφής και αλλαγής κλίµακας. Οι κεντρικές κανονικοποιηµένες ροπές: Οι τιµές των Κεντρικών Κανονικοποιηµένων Ροπών διατηρούνται σε µετασχηµατισµούς µεταφοράς και αλλαγής κλίµακας, αλλά µεταβάλλονται σε µετασχηµατισµούς στροφής. ΟΙ ΡΟΠΕΣ HUE (ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΡΟΠΕΣ) Έχουν οριστεί µε τέτοιο τρόπο ώστε οι τιµές τους να παραµένουν αναλλοίωτες σε µετασχηµατισµούς µεταφοράς, µετασχηµατισµούς στροφής, και αλλαγής κλίµακας. Οι ροπές Hue: sagri@di.uoa.gr 19

ΟΙ ΡΟΠΕΣ HUE (ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΡΟΠΕΣ) ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΡΟΠΩΝ Ηue sagri@di.uoa.gr 20

ΟΙ ΡΟΠΕΣ HUE (ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΡΟΠΕΣ) ΑΛΛΟ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΡΟΠΩΝ Ηue Έστω µορφή s µε Ν pixels, τα P k (x k,y k ) για k=1,2,,n. Έστω ευθεία ε του επιπέδου και d k µε k=1,2,,n οι αποστάσεις των pixels από την ε. Ορίζουµε ως στροφορµή l ε της s ως προς την ε το άθροισµα: N 2 d k k= 1 ΟΡΙΣΜΟΣ ΕΚΚΕΝΤΡΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΠΡΩΤΕΥΩΝ ΚΑΙ ΕΥΤΕΡΕΥΩΝ ΑΞΟΝΑΣ Ι Π <=Ι ε <=Ι sagri@di.uoa.gr 21

ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (Description Elements) ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER (DFT) Έστω ένα περίγραµµα µε Ν pixels, των οποίων οι συντεταγµένες είναι: Oρίζουµε την ακολουθία των µιγαδικών αριθµών s = x + jy, i= 0,1,...,N 1 i i i και το διακριτό µετασχηµατισµό Fourier (DFT) της s i, την ακολουθία: 1 N 1 αu = siexp[ j2πui/ N] u= 0,1,...,N 1 N i= 0 ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Όπως είναι γνωστό από τους όρους της ακολουθία α u, που καλούνται και συντελεστές Fourier, είναι δυνατό να υπολογιστεί εκ νέου η ακολουθία s i εφαρµόζοντας τη σχέση: s i N 1 = α u exp[ j2πui/ N] i= 0,1,...,N 1 u= 0 16 ΠΡΩΤΟΤΥΠΑ ΣΧΗΜΑΤΑ 4 M=2+2 14 3 12 2 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 1 0-1 -2-3 -4-5 0 5 10 15 sagri@di.uoa.gr 22

ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8 M=10+10-10 -5 0 5 10 15 20 Ανακατασκευή Περιγράµµατος χρησιµοποιώντας τους 20 από τους 63 συντελεστές 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8 ΚΑΙ ΟΙ 63 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ -10-5 0 5 10 15 20 Ανακατασκευή Περιγράµµατος χρησιµοποιώντας τους 63 από τους 63 συντελεστές DFT ΩΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Η χρήση του µέτρου των συντελεστών από τους οποίους έχει αποµακρυνθεί ο πρώτος, εξασφαλίζει το αναλλοίωτο των στοιχείων σε: µεταφορά, περιστροφή και αρχή δειγµατοληψίας περιγράµµατος. Η κανονικοποίηση ως προς τον µέγιστο συντελεστή εξασφαλίζει το αναλλοίωτο και ως προς την αλλαγή κλίµακας. sagri@di.uoa.gr 23

350 400 300 350 250 300 200 250 150 200 150 100 100 50 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Μέτρα των συντελεστών DFT για το gama Μέτρα των συντελστών DFT για το ci 2.5 2 1.5 1 Μέτρα συντελεστών DFT 1:6 58:63 του gama και ci 0.5 0 0 2 4 6 8 10 12 ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Η Υφή του Εσωτερικού Περιοχής Εικόνας Ο ορισµός της έννοιας της υφής δεν µπορεί να δοθεί επακριβώς. Εν τούτοις στην καθηµερινή πρακτική αυτή χρησιµοποιείται για να εκφραστούν οπτικές ιδιότητες της παρατηρούµενης περιοχής, όπως: λεπτή υφή, τραχεία υφή, ινώδης και κοκκώδης υφή, κανονικά επαναλαµβανόµενη υφή κ.λ.π. Λεπτή Υφή Τραχεία Υφή Κανονικά Επαναλαµβα νόµενη Ινώδης Υφή Κανονικά Επαναλαµβα νόµενη Υφή sagri@di.uoa.gr 24

ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Τα περιγράφοντα στοιχεία ορίζονται χρησιµοποιώντας τρεις κύριες τεχνικές προσέγγισης: τη Στατιστική τη Φασµατική τη οµική. Στατιστική Προσέγγιση Ιστόγραµµα - Πίνακες Συνεµφάνισης Ιστόγραµµα Εικόνας-Μέση Τιµή Ιστογράµµατος ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Κεντρικές Ροπές Ιστογράµµατος τάξης k Προφανώς: µ 0 =1, µ 1 =0! Τρεις ροπές µε ιδιαίτερη Φυσική Σηµασία µ 2 =διασπορά=αντίθεση µ 3 =ελαττώνεται µε τη συµµετρία (για εντελώς συµµετρικά ιστογράµµατα µ 3 =0) µ 4 =µικρή για κυρτές µεγάλη για κοιλα ιστογράµµατα. sagri@di.uoa.gr 25

ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΥΦΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΩΝ ΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΡΟΠΩΝ sagri@di.uoa.gr 26

ε: Τµήµα Υφής 8Χ8 µε Πεδίο Τιµών των pixels{0,1,2,3} Πίνακας Επαναλήψεων κατά τη διεύθυνση D=SE Πίνακας Συνεµφάνισης sagri@di.uoa.gr 27

ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΝΌΣ ΠΙΝΑΑΚΑ ΣΥΝΕΜΦΑΝΙΣΗΣ Μετασχηµατισµός Fourier F(u,v)F(r,θ) sagri@di.uoa.gr 28