Μάθημα 10 ο. Περιγραφή Σχήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Σχετικά έγγραφα
Μάθημα 8 ο. Ανίχνευση Ακμών ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Μάθημα 8 ο. Ανίχνευση Ακμών ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Ε.Α.Υ. Υπολογιστική Όραση. Κατάτμηση Εικόνας

Μάθημα 9 ο. Κατάτμηση Εικόνας ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Ενότητα 2: Οι Θεµελιώδεις Αρχές των Ψηφιακών Εικόνων

Μάθημα 9 ο. Κατάτμηση Εικόνας ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

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

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

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

Ενδεικτική πολυ-εργασία 1 - εφαρμογή στην υπολογιστική όραση

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 8 η : Κατάτμηση Εικόνας

Ανακατασκευή εικόνας από προβολές

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

Digital Image Processing

Θεωρία μετασχηματισμών

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 2: Στοιχειώδη Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μάθημα 7 ο. Συμπίεση Εικόνας ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

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

5ο Μάθημα Αλγόριθμοι Σχεδίασης Βασικών Σχημάτων

Εργασία 2. Παράδοση 20/1/08 Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες

2ο Μάθημα Μετασχηματισμοί 2Δ/3Δ και Συστήματα Συντεταγμένων

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ & ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

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

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Μέθοδοι Αναπαράστασης Περιγραµµάτων

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Συμπίεση Δεδομένων

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

Νοέμβριος 2005 Σ. Φωτόπουλος ΨΕΕ κεφ.4 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΚΜΩΝ ΔΠΜΣ ΗΕΠ 1/53

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΚΑΙ ΓΡΑΦΙΚΩΝ

Γραφικά με υπολογιστές

Συστήματα συντεταγμένων

t : (x, y) x 2 +y 2 y x

Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 9: Μελέτη ΓΧΑ Συστημάτων με τον Μετασχηματισμό Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Εντοπισμός αντικειμένου σε εικόνα

Μέθοδοι Αναπαράστασης Περιοχών

Γραφικά με υπολογιστές. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Διαλέξεις #11-#12

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

Ενδεικτική Οργάνωση Ενοτήτων. E Τάξη. Α/Α Μαθηματικό περιεχόμενο Δείκτες Επιτυχίας Ώρες Διδ. 1 ENOTHTA 1

Μετασχηματισμοί Μοντελοποίησης (modeling transformations)

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ. Επικαμπύλια και Επιφανειακά Ολοκληρώματα. Γ.1 Επικαμπύλιο Ολοκλήρωμα

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

Θέση και Προσανατολισμός

ισδιάστατοι μετασχηματισμοί ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ισδιάστατοι γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Σύντομος οδηγός αναφοράς Για Windows Έκδοση 4.0

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 1. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 1 Εισαγωγή

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ

cos ϑ sin ϑ sin ϑ cos ϑ

Εφαρμοσμένη Οπτική. Γεωμετρική Οπτική

Κεφ. 7: Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις (ΣΔΕ) - προβλήματα αρχικών τιμών

Περιεχόμενα. Κεφάλαιο 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΕΥΘΕΙΑ Οι συντεταγμένες ενός σημείου Απόλυτη τιμή...14

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΜΕ Η/Υ (Computer Aided Design)

Κλασικη ιαφορικη Γεωµετρια

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Νοέμβριος 2013 Σ. Φωτόπουλος ΨΕΕ κεφ.4 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΚΜΩΝ ΔΠΜΣ ΗΕΠ 1/57

Κεφάλαιο 3 ο : Αναπαράσταση θέσης

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή. Αφφινικοί Μετασχηματισμοί Αναπαράσταση Γεωμετρικών Μορφών

Κεφάλαιο 3 ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ. 3.1 Η έννοια της παραγώγου. y = f(x) f(x 0 ), = f(x 0 + x) f(x 0 )

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική I 2 Σεπτεμβρίου 2010

Δομή της παρουσίασης

Διάλεξη #10. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Γραφικά με υπολογιστές. Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Χειμερινό εξάμηνο.

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

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΜΑΖΑΣ ΘΕΣΗΣ ΚΕΝΤΡΟΥ ΜΑΖΑΣ ΡΟΠΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ΣΩΜΑΤΩΝ

Ανάγκη Ανάπτυξης Μοντέλων και Δομών Χωρικών Δεδομένων

Κατάτµηση Εικόνων: Ανίχνευση Ακµών και Κατάτµηση µε Κατωφλίωση

8. ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ. Φυσική ΙΙ Δ. Κουζούδης. Πρόβλημα 8.6.

Κεφ. 6Β: Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις (ΣΔΕ) - προβλήματα αρχικών τιμών

3-Φεβ-2009 ΗΜΥ Σήματα

Εισαγωγή Αποκοπή ευθείας σε 2Δ Αποκοπή πολυγώνου σε 2Δ Αποκοπή σε 3Δ. 3ο Μάθημα Αποκοπή. Γραφικα. Ευάγγελος Σπύρου

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

( ) Κλίση και επιφάνειες στάθµης µιας συνάρτησης. x + y + z = κ ορίζει την επιφάνεια µιας σφαίρας κέντρου ( ) κ > τότε η

ΘΕΜΑ 1. Στο φορέα του σχήματος ζητούνται να χαραχθούν τα διαγράμματα M, Q, N. (3 μονάδες)

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση Νο. 1. Εισαγωγή

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

Απεικόνιση Υφής. Μέρος Α Υφή σε Πολύγωνα

Διάνυσμα: έχει μέτρο, διεύθυνση και φορά

ΛΥΣΕΙΣ 6. a2 x 2 y 2. = y

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΟΡΘΟΓΩΝΙΩΝ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ...23 ΑΠΟΛΥΤΗ ΤΙΜΗ. ΑΝΙΣΟΤΗΤΕΣ...15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΥΘΕΙΕΣ...32 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΥΚΛΟΙ...43

1 m z. 1 mz. 1 mz M 1, 2 M 1

ΚΟΝΤΟΚΩΣΤΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΑΡΑΣΤΑΤΙΚΗΣ ΜΕ ΠΡΟΒΟΛΕΣ ΣΕ 2 ΕΠΙΠΕΔΑ (εκδοχή Σεπτεμβρίου 2014) Ε.Μ.Π.

y[n] ay[n 1] = x[n] + βx[n 1] (6)

 = 1 A A = A A. A A + A2 y. A = (A x, A y ) = A x î + A y ĵ. z A. 2 A + A2 z

Γεωμετρικές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων. Εισαγωγή ΜέθοδοςΔιπλήςΟλοκλήρωσης

Συμπίεση Πολυμεσικών Δεδομένων

Digital Image Processing

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

MATLAB. Εισαγωγή στο SIMULINK. Μονάδα Αυτόματης Ρύθμισης και Πληροφορικής

y 1 (x) f(x) W (y 1, y 2 )(x) dx,

πάχος 0 πλάτος 2a μήκος

Transcript:

Μάθημα 10 ο Περιγραφή Σχήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Εισαγωγή (1) Η περιγραφή μίας περιοχής μπορεί να γίνει: Με βάση τα εξωτερικά χαρακτηριστικά (ακμές, όρια). Αυτή η περιγραφή προτιμάται όταν μας ενδιαφέρουν τα χαρακτηριστικά του σχήματος. Με βάση τα εσωτερικά χαρακτηριστικά (το σύνολο των pixels από τα οποία αποτελείται). Αυτή η περιγραφή χρησιμοποιείται όταν ενδιαφερόμαστε για χαρακτηριστικά όπως χρώμα, υφή, εμβαδόν κ.α. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Εισαγωγή () Οι αναπαραστάσεις πρέπει να έχουν τις εξής ιδιότητες: 1. Μοναδικότητα. Πληρότητα 3. Αμεταβλητότητα σε γεωμετρικούς μετασχηματισμούς 4. Ευαισθησία 5. Αφαίρεση λεπτομέρειας 6. Aνθεκτικότητα σε θόρυβο (και ψηφιοποίηση ) ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 3

Εισαγωγή (3) Εξωτερικές αναπαραστάσεις: Κώδικες αλυσίδας Πολυγωνικές προσεγγίσεις Τελεστές Fourier Τετραδικά δέντρα Πυραμίδες Χαρακτηριστικά σχήματος Τελεστές ροπών Αλγόριθμοι εκλέπτυνσης ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 4

Εισαγωγή (4) Εσωτερικές αναπαραστάσεις: Μορφολογία Σκελετοί Αποσύνθεση σχήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 5

Κώδικες αλυσίδας (1) Αν υποθέσουμε ότι το περίγραμμα ενός αντικειμένου σε μια δυαδική εικόνα είναι μία συνδεμένη διαδρομή από 1, τότε μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής: 1 1 0 0 3 0 0 0 1 1 Ο κώδικας αλυσίδας τετραπλής σύνδεσης είναι 003003331311011 0 1 (εξαρτάται από το σημείο εκκίνησης πράγμα που δεν είναι πρόβλημα αν θεωρηθεί κυκλική ακολουθία) 3 1 3 3 3 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 6 4 3 5 3 6 1 7 0

Κώδικες αλυσίδας () Οι κώδικες αλυσίδας είναι αμετάβλητοι στην: Μετατόπιση Κλιμάκωση (εάν προσαρμοστεί το μέγεθος του πλέγματος δειγματοληψίας) Περιστροφή (εάν χρησιμοποιηθεί ο διαφορικός κώδικας αλυσίδας) ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 7

Διαφορικοί Κώδικες αλυσίδας d i { diff ( x, x ) i1 i i1 diff ( x, x ) i1 i Η διαφορά diff(x i, x i-1 ) υπολογίζεται μετρώντας, κατά ανθωρολογική φορά, τον αριθμό των αριστερών στροφών (γωνίας π/ ή π/4) που χωρίζουν το στοιχείο του κώδικα x i από το προηγούμενό του στοιχείο x i-1. Οι κώδικες αλυσίδας: παρέχουν μια καλή συμπίεση της περιγραφής του περιγράμματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό κάποιων συγκεκριμένων χαρακτηριστικών του περιγράμματος N ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 8

Κώδικες αλυσίδας (3) Για τετραπλή σύνδεση Περίμετρος: T N Πλάτος: Ύψος: h N 0, x i 1,,3 w wi, wi i1 1, xi 0 N 0, x i 0,,3 hi, hi i1 1, xi 1 Εμβαδόν: αλγοριθμικά ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 9

Κώδικες αλυσίδας (4) Με παρόμοιο τρόπο υπολογίζονται και για την οκταπλή σύνδεση Π.χ. Περίμετρος: T N i1 n i n i { 1 x mod0 i x mod1 i ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 10

Κώδικες αλυσίδας (5) Παρακολούθηση περιγράμματος με τον αλγόριθμο της χελώνας. Εάν το τρέχον στίγμα είναι 1, στρίψε αριστερά. Εάν το τρέχον στίγμα είναι 0, στρίψε δεξιά. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 11

Πολυγωνικές προσεγγίσεις (1) Ένα περίγραμμα μπορεί να προσεγγιστεί από αλλεπάλληλα ευθύγραμμα τμήματα, τα οποία σχηματίζουν ένα πολύγωνο. Η ποσότητα x είναι το σφάλμα προσέγγισης. i d i Κριτήριο ταιριάσματος μπορεί να είναι το μέσο τετραγωνικό ή το μέγιστο σφάλμα. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Πολυγωνικές προσεγγίσεις () Η τεχνική διαίρεσης: Κάθε τμήμα της καμπύλης διαιρείται σε μικρότερα τμήματα, μέχρις ότου η προσέγγισή τους με ευθύγραμμα τμήματα να έχει αποδεκτό σφάλμα. Πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ότι ανιχνεύει τα σημεία καμπής του περιγράμματος. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 13

Τελεστές περιγραφής Fourier (1) Μία κλειστή καμπύλη μπορεί να περιγραφεί από τις συντεταγμένες της ως εξής: z n xn iyn, n 0,1,, N 1 Οι τελεστές Fourier αυτού του σήματος είναι: Z z k n N 1 n0 N 1 1 N z k 0 n Z exp i k nk N nk exp i N ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 14

Τελεστές περιγραφής Fourier () Οι τελεστές Fourier έχουν πολύ ενδιαφέρουσες ιδιότητες: 1. Ο συντελεστής Ζ(0) αναπαριστά το κέντρο βάρους της καμπύλης. Οι συντελεστές Fourier Z(k) αναπαριστούν αργά και γρήγορα μεταβαλλόμενη κατεύθυνση του σχήματος για μικρούς και μεγάλους δείκτες k αντίστοιχα 3. Μετατόπιση κατά z 0 επηρεάζει μόνον τον Ζ(0) z t (n)=z(n)+ z 0 Z t (0)=Z(0)+ z 0, 4. Περιστροφή κατά γωνία θ z r (n)= z(n)e jθ Z r (k)=z(k)e jθ ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 15

Τελεστές περιγραφής Fourier (3) 5. Κλιμάκωση κατά παράγοντα α z s (n)=αz(n) Z s (k)=αz(k) 6. Αλλαγή στο σημείο εκκίνησης κατά n o οδηγεί σε διαμόρφωση των συντελεστών περιγραφής Fourier z t (n)=z(n-n 0 ) Z t (0)=Z(k)exp(-jπn 0 k/n) ----------------------------- Όλες οι παραπάνω είναι ενδιαφέρουσες ιδιότητες αμεταβλητότητας για χρήση σε αναγνώριση αντικειμένων. Μέτρο σφάλματος στο ταίριασμα δύο καμπυλών z 1 (n), z (n) : N 1 E ( Z ( k) Z ( k) ) k 0 1 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 16

Τετραδικά δέντρα (1) Τα τετραδικά δέντρα τα συναντήσαμε στην κατάτμηση εικόνας (συνεχής διαίρεση σε 4 τετράγωνες υπο-εικόνες μέχρις ότου όλες οι προκύπτουσες υποπεριοχές να είναι ομοιογενείς, δηλ. 0 ή 1 για δυαδικές εικόνες) Αν η αρχική εικόνα έχει διαστάσεις n x n τότε ο μέγιστος αριθμός κόμβων ενός τέτοιου δέντρου είναι N n k= 0 k 4 4 4 3 = å @ άρα οι απαιτήσεις σε μνήμη είναι περίπου τα 4/3 του μεγέθους της εικόνας. n ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 17

Τετραδικά δέντρα () (α) Δυαδική εικόνα (β) Αναπαράσταση τετραδικού δέντρου ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 18

f Πυραμίδες (1) Οι πυραμίδες εικόνων αποτελούνται από αντίγραφα της αρχικής εικόνας με διαφορετικές διακριτότητες. Η πυραμίδα εικόνας είναι η ακολουθία k από πίνακες εικόνων, διαστάσεων k k. Στο κατώτερο επίπεδο είναι η αρχική εικόνα. Για κάθε στίγμα f k i, j στο επίπεδο k ισχύει: k όπου g είναι συνάρτηση απεικόνισης. f, k 0,, n i j gf i, j, f i, j 1, f i 1, j, f i 1, j 1, k 1 k 1 k 1 k 1 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 19

Πυραμίδες () (α) Πυραμίδα εικόνων (β) Απεικόνιση από το ένα επίπεδο της πυραμίδας στο επόμενο ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 0

Πυραμίδες (3) Οι τεχνικές πυραμίδας επιτυγχάνουν αφαίρεση των λεπτομερειών της εικόνας (κατωπερατό φίλτρο). Μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην πολλαπλής διακριτότητας ανίχνευση περιγραμμάτων και κατάτμηση εικόνας. Ο συνολικός χώρος που απαιτείται για την αποθήκευση μιας πυραμίδας (και ενός τετραδικού δέντρου) είναι (4/3) n n,όπου n n είναιοιδιαστάσειςτηςαρχικής εικόνας. Ολόκληρη η πυραμίδα μπορεί απλά να αποθηκευθεί σε n+1 πίνακες εικόνων διαστάσεων k k, k=0,..,n. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Πυραμίδες (4) (α) Αρχική δυαδική εικόνα (β) Η πυραμίδα της εικόνας (γ) Η έξοδος του ανιχνευτή περιγραμμάτων της πυραμίδας (δ) Η πυραμίδα των περιγραμμάτων ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Χαρακτηριστικά σχήματος (1) Χαρακτηριστικά περιγράμματος Περίμετρος: T t y t dt N 1 x i1 i xi 1 όπου x i το διάνυσμα συντεταγμένων στο ι-οστό στοιχείο του περιγράμματος. x Γωνίες: οι θέσεις στις οποίες το μέτρο καμπυλότητας είναι πολύ μεγάλο ή άπειρο d x d y ˆ k t dt dt Μέτρο καμπυλότητας στη Διακριτή περίπτωση: 1 kn ( ) [ xn ( 1) xn ( ) xn ( 1)] [ yn ( 1) yn ( ) yn ( 1)] ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 3

Χαρακτηριστικά σχήματος () Ενέργεια κάμψης 1 T E k( t) dt T 0 n1 1 E k( i) για 1 n N T i0 4 k E Z( k) T E T Κανονικοποίηση ενέργειας κάμψης Ενέργεια κάμψης κύκλου E N από τους τελεστές περιγραφής Fourier Ecircle 1 1 Eobject T ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 4 n i0 4 k() i

Χαρακτηριστικά σχήματος (3) Χαρακτηριστικά περιοχής Εμβαδόν: όπου το στοιχειώδες είναι ένα pixel Πυκνότητα ή στρογγυλότητα: για κύκλο ισχύει Εκκεντρότητα: όπου w το πλάτος και h το ύψος Διάμετρος: A D R dxdy 1 x max k, x l R dxdy w h d x k y t max max, x l dx dt t t x y t t x t dy dt min min t t dt T 4A x y t t ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 5

Χαρακτηριστικά σχήματος (4) Τοπολογικοί τελεστές Οπές: C Συνδεδεμένα μέρη: H Αριθμός Euler : E C H ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 6

Τελεστές περιγραφής ροπών (1) Οι ροπές μιας εικόνας δίνονται από τις σχέσεις: m pq Οι κεντρικές ροπές από τις: pq x p y q f x, ydxdy, p, q 0,1, p q x x y y f x, ydxdy, p, q 0,1, όπου x, y το κέντρο βάρους του αντικειμένου. x m m, y m 10 01 m 00 00 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 7

Τελεστές περιγραφής ροπών () Ροπές διακριτών εικόνων. p. q mpq i j f i j i j pq Ροπές δυαδικών εικόνων pq (, ) p q ( ix) ( j y) f( i, j) m i j pq i i j j. p. q p ( ix) ( j y) i j q ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 8

Τελεστές περιγραφής ροπών (3) Συντεταγμένες κέντρου βάρους 1 1 x i y j N N (, i j) R (, i j) R όπου Ν το εμβαδόν της εικόνας σε στίγματα Προσανατολισμός θ αντικειμένου: Προκύπτει από ελαχιστοποίηση της συνάρτησης: S ( ) [(ix) cosθ (j y) sinθ] (i, j) R 1 arctan 11 0 0 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 9

Τελεστές περιγραφής ροπών (4) Εκκεντρότητα αντικειμένου 1 0 cos 0 sin 11 sin 0 sin 0 cos 11 cos ( ) 4 A Εύρος ή μέγεθος αντικειμένου 0 0 11 S ( ) 0 0 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 30

Τελεστές περιγραφής ροπών (5) Ορισμός του προσανατολισμού ενός αντικειμένου ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 31

Τελεστές περιγραφής ροπών (6) Τελεστές βασισμένοι σε ροπές : 1 3 4 5 6 7 0 0 0 411 30 1 3 1 03 30 1 1 03 30 31 30 1 30 1 31 03 3 3 1 03 30 1 1 03 30 1 1 03 41130 1 1 03 30 1 30 1 3 1 03 3 0 0 3 3 30 1 1 0 03 03 1 1 03 30 1 1 ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 3 03

Τελεστές περιγραφής ροπών (7) Για τις παραπάνω ροπές ισχύει αμεταβλητότητα σε Κλιμάκωση Περιστροφή Μετατόπιση 1 6 7 Ανάκλαση, για τις έως και το μέτρο της ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 33

Αλγόριθμοι εκλέπτυνσης (1) Εκλέπτυνση είναι η διαδοχική συστολή του περιγράμματος ενός σχήματος, μέχρι να σχηματιστεί ένα συνδεμένο σύνολο γραμμών μοναδιαίου πάχους. Οι αλγόριθμοι εκλέπτυνσης 1. Διατηρούν την συνέχεια των περιγραμμάτων σε κάθε επανάληψη.. Δεν αποκόπτουν τα άκρα των σχημάτων. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 34

Αλγόριθμοι εκλέπτυνσης () Αρχική εικόνα Εφαρμογή Sobel & κατωφλίωση Αποτέλεσμα εκλέπτυνσης ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 35

Μορφολογία (1) Στην μαθηματική μορφολογία ένα αντικείμενο και τα υπομέρη του, περιγράφεται με σύνολα. Δομικό στοιχείο ονομάζεται το απλό σύνολο (πχ κύκλος, τετράγωνο). Μορφολογικός μετασχηματισμός X ένας τρόπος αλληλεπίδραση ς του αντικειμένου με το δομικό στοιχείο. είναι ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 36

Μορφολογία () Οι μορφολογικοί μετασχηματισμοί ικανοποιούν τις παρακάτω ιδιότητες: Αμεταβλητότητα στην μετατόπιση: X X Z Z Αμεταβλητότητα στην κλιμάκωση: 1 X X X μόνο της τοπικής γειτονιάς του. Τοπική γνώση: ο χρησιμοποιεί πληροφορίες Ημισυνέχεια: ο X ικανοποιεί συγκεκριμένες ιδιότητες συνέχειας. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 37

ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 38 Μορφολογία (3) Βασικοί μορφολογικοί μετασχηματισμοί Διαστολή: Συστολή: Άνοιγμα: Κλείσιμο: : 0 X B E z X B X z B b b s * όπου το συμμετρικό, ως προς το, σύνολο του δομικού στοιχείου. s B B 0,0 X B E z X B X z B b b s : O X B B B B X X z z s B : O c z c s B X B B B B X X z : O

Σκελετοί (1) Ο σκελετός ενός σχήματος μπορεί να βρεθεί με τους εξής τρόπους: 1. Τοποθετούμε «φωτιές» ταυτόχρονα σε όλα τα σημεία του περιγράμματος. Ο σκελετός είναι τα σημεία στα οποία οι «φωτιές» συναντώνται και σβήνουν.. Ο σκελετός αποτελείται από τα κέντρα των μέγιστων εγγεγραμμένων δίσκων στο αντικείμενο. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 39

Σκελετοί () 1.. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 40

Σκελετοί (3) Το αντικείμενο μπορεί να ανακατασκευαστεί από τον σκελετό του ως εξής: Οι σκελετοί είναι αμετάβλητοι σε Μετατόπιση X N n0 x Κλιμάκωση (εάν ορίζονται στο ) Μειονέκτημα: είναι πολύ ευαίσθητοι στον θόρυβο στα περιγράμματα. S n nb ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 41