Operacje morfologiczne w przetwarzaniu obrazu



Podobne dokumenty
Cyfrowe przetwarzanie obrazów. Dr inż. Michał Kruk

BIBLIOTEKA PROGRAMU R - BIOPS. Narzędzia Informatyczne w Badaniach Naukowych Katarzyna Bernat

Cyfrowe przetwarzanie obrazów i sygnałów Wykład 10 AiR III

Diagnostyka obrazowa

Diagnostyka obrazowa

Przetwarzanie obrazów wykład 7. Adam Wojciechowski

Zygmunt Wróbel i Robert Koprowski. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab

Analiza obrazów - sprawozdanie nr 3

Filtracja obrazu operacje kontekstowe

Przekształcenia morfologiczne II i operacje na obrazach logicznych

Filtracja nieliniowa obrazu

Metody komputerowego przekształcania obrazów

Filtracja obrazu operacje kontekstowe

Analiza obrazu. wykład 7. Marek Jan Kasprowicz Uniwersytet Rolniczy 2009

6. Algorytmy ochrony przed zagłodzeniem dla systemów Linux i Windows NT.

PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW

Segmentacja przez detekcje brzegów

zna wybrane modele kolorów i metody transformacji między nimi zna podstawowe techniki filtracji liniowej, nieliniowej dla obrazów cyfrowych

Przetwarzanie obrazów rastrowych macierzą konwolucji

Przetwarzanie obrazu

maska 1 maska 2 maska 3 ogólnie

Cyfrowe Przetwarzanie Obrazów i Sygnałów

Przetwarzanie obrazów wykład 4

Reprezentacja i analiza obszarów

Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Wykład. Podstawowe przekształcenia morfologiczne. dr inż. Robert Kazała

Przekształcenia kontekstowe. Filtry nieliniowe Typowy przykład usuwania zakłóceń z obrazu

Przetwarzanie obrazu

Obraz jako funkcja Przekształcenia geometryczne

Analiza obrazu. wykład 4. Marek Jan Kasprowicz Uniwersytet Rolniczy 2009

Spośród licznych filtrów nieliniowych najlepszymi właściwościami odznacza się filtr medianowy prosty i skuteczny.

Grenlandia się topi badanie rozkładu kątów pomiędzy strumykami na lądolodzie na podstawie analizy obrazu

Treść wykładu. Przetwarzanie i analiza obrazów w Matlabie Cz.2. Badanie i filtracja szumu. Obraz i jego szum: Profile i histogram obrazu szumu

Komputerowe obrazowanie medyczne

Analiza obrazów. Segmentacja i indeksacja obiektów

POB Odpowiedzi na pytania

Spis treści. Morfologia matematyczna. 1 Morfologia matematyczna 1.1 Dylacja 1.2 Erozja 1.3 Otwarcie i zamknięcie 1.

dr inż. Tomasz Krzeszowski

9. OBRAZY i FILTRY BINARNE 9.1 Erozja, dylatacja, zamykanie, otwieranie

Grafika Komputerowa Wykład 2. Przetwarzanie obrazów. mgr inż. Michał Chwesiuk 1/38

Filtracja liniowa (metody konwolucyjne, tzn. uwzględniające pewne otoczenie przetwarzanego piksla):

Przetwarzanie obrazu

WYKŁAD 3. Przykłady zmian w obrazie po zastosowaniu Uniwersalnego Operatora Punktowego

Proste metody przetwarzania obrazu

Przetwarzanie i Kompresja Obrazów. Morfologia matematyczna

Reprezentacja i analiza obszarów

WYKŁAD 7. Obraz z wykrytymi krawędziami: gdzie 1 - wartość konturu, 0 - wartość tła.

Analiza obrazu. wykład 6. Marek Jan Kasprowicz Uniwersytet Rolniczy 2009

Filtracja splotowa obrazu

Przetwarzanie obrazów wykład 2

Przetwarzanie i transmisja danych multimedialnych. Wykład 7 Transformaty i kodowanie. Przemysław Sękalski.

Grafika komputerowa. Dr inż. Michał Kruk

Instalacja. pip install opencv-python. run pip install opencv-contrib-python CZĘŚĆ II

ZASTOSOWANIE MORFOLOGII MATEMATYCZNEJ DO PRZEMYSŁOWEGO PRZETWARZANIA OBRAZÓW

CECHY BIOMETRYCZNE: ODCISK PALCA

OPERACJE MORFOLOGICZNE NA OBRAZACH W ODCIENIACH SZAROŚCI ZASTOSOWANIE NA POTRZEBY WIZJI KOMPUTEROWEJ

POPRAWIANIE JAKOŚCI OBRAZU W DZIEDZINIE PRZESTRZENNEJ (spatial image enhancement)

Automatyka i Robotyka II stopień ogólno akademicki

W naukach technicznych większość rozpatrywanych wielkości możemy zapisać w jednej z trzech postaci: skalara, wektora oraz tensora.

Zastosowanie metod morfologii matematycznej

Laboratorium. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Ćwiczenie 11. Filtracja sygnałów wizyjnych

Wykrywanie obiektów na obrazach cyfrowych. Marcin Kuczyński

Przetwarzanie obrazów. Grupy metod przetwarzania obrazu. Przetwarzanie jednopunktowe. Przetwarzanie jednopunktowe. Przetwarzanie jednopunktowe

Detekcja twarzy w obrazie

Analiza obrazu. wykład 3. Marek Jan Kasprowicz Uniwersytet Rolniczy 2009

R n jako przestrzeń afiniczna

AUTOMATYCZNA AKTUALIZACJA BAZY DANYCH O BUDYNKACH W OPARCIU O WYSOKOROZDZIELCZĄ ORTOFOTOMAPĘ SATELITARNĄ

Zamiana reprezentacji wektorowej na rastrową - rasteryzacja

Praca dyplomowa magisterska

Przekształcenia widmowe Transformata Fouriera. Adam Wojciechowski

Parametryzacja obrazu na potrzeby algorytmów decyzyjnych

SIMR 2016/2017, Analiza 2, wykład 1, Przestrzeń wektorowa

Kodowanie transformacyjne. Plan 1. Zasada 2. Rodzaje transformacji 3. Standard JPEG

ALGORYTMY PRZETWARZANIA OBRAZÓW Projekt. Aplikacja przetwarzająca obrazy z możliwością eksportu i importu do programu MS Excel.

Operacje morfologiczne

jest rozwiązaniem równania jednorodnego oraz dla pewnego to jest toŝsamościowo równe zeru.

ZAGADNIENIA PROGRAMOWE I WYMAGANIA EDUKACYJNE DO TESTU PRZYROSTU KOMPETENCJI Z MATEMATYKI DLA UCZNIA KLASY II

O MACIERZACH I UKŁADACH RÓWNAŃ

Laboratorium Cyfrowego Przetwarzania Obrazów

Analiza obrazów - sprawozdanie nr 2

PODSTAWY METALOGRAFII ILOŚCIOWEJ I KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU

Maskowanie i selekcja

Podstawy programowanie systemów wizyjnych InSight firmy Cognex. Środowisku InSight Explorer / Spreadshee

SYLABUS/KARTA PRZEDMIOTU

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA POSZCZEGÓLNYCH ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI POLITECHNICZNEJ KLASA 2

FRAKTALE I SAMOPODOBIEŃSTWO

Metody i analiza danych

1 Tworzenie brył obrotowych

2. Próbkowanie Sygnały okresowe (16). Trygonometryczny szereg Fouriera (17). Częstotliwość Nyquista (20).

Fotografia cyfrowa obsługa programu GIMP

PRAKTYKA PRZETWARZANIA OBRAZU W PROGRAMIE MATLAB

Technologie i systemy oparte na logice rozmytej

Praktyczne przykłady wykorzystania GeoGebry podczas lekcji na II etapie edukacyjnym.

Politechnika Świętokrzyska. Laboratorium. Przetwarzanie obrazów medycznych. Ćwiczenie 5. Filtracja kontekstowa obrazów.

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Wizualizacja 3D obiektów i systemów biomedycznych

Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska PROJEKT INŻYNIERSKI

Przekształcenia liniowe

0. OpenGL ma układ współrzędnych taki, że oś y jest skierowana (względem monitora) a) w dół b) w górę c) w lewo d) w prawo e) w kierunku do

Transkrypt:

Przekształcenia morfologiczne obrazu wywodzą się z morfologii matematycznej działu matematyki opartego na teorii zbiorów Wykorzystuje się do filtracji morfologicznej, wyszukiwania informacji i analizy kształtu z wykorzystaniem elementów strukturalnych Stosowane są przede wszystkim w przetwarzaniu obrazów binarnych (rozszerzenie definicji dwóch podstawowych operacji umoŝliwia przetwarzanie obrazów w odcieniach szarości) MoŜna zaliczyć do operacji kontekstowych nieliniowych Dwie podstawowe operacje morfologiczne: dylatacja i erozja Podstawy teorii zbiorów 2

Operacje logiczne na obrazach binarnych [] 3 Translacja zbioru Translacja zbioru o wektor jest zdefiniowana jako Translacja zbioru dyskretnego o wektor 4

Dylatacja (dylacja) zbioru Dylatacja zbioru przez, gdzie jest tzw. elementem strukturującym (strukturalnym) jest zdefiniowana jako Dylatacja jest połączeniem wszystkich przesunięć obiektu o elementy zbioru 5 Dylatacja zbioru przykład (,) 6

Erozja zbioru Erozja zbioru przez, gdzie jest tzw. elementem strukturującym jest zdefiniowana jako Erozja jest przecięciem (częścią wspólną) wszystkich translacji obiektu o elementy zbioru 7 Erozja zbioru przykład (,) 8

Operacje morfologiczne dla obrazów binarnych Element strukturalny Wybrany punkt elementu strukturalnego jest przesuwany nad kolejnymi punktami obrazu W kaŝdym punkcie obrazu wykonywane są określone operacje logiczne na punktach obrazu znajdujących się pod elementem Od wielkości, kształtu i wyboru punktów elementu strukturalnego zaleŝy zasięg i charakter działania operacji morfologicznych Problem z punktami brzegowymi obrazu (podobnie jak w przypadku filtracji kontekstowej obrazów) 9 Dylatacja Przykład Element strukturalny Obraz źródłowy Obraz wynikowy

Erozja Przykład Element strukturalny Obraz źródłowy Obraz wynikowy Własności dylatacji Operacja przemienna Inwariantna ze względu na translację Rozszerzająca obiekt (ekstensywna) Sukcesywna dylatacja obiektu przez, a potem jest równowaŝna dylatacji obiektu przez (łączność) Własności erozji Operacja dualna do dylatacji (w ogólności operacje erozji i dylatacji nie są odwracalne) Operacja nie jest przemienna Inwariantna ze względu na translację Nie rozszerzająca obiektów 2

Element strukturalny Dylatacja Erozja 3 Operacje otwarcia i zamknięcia (dwa podstawowe filtry morfologiczne) Otwarcie Otwarcie jest operacją nieekstensywną Iteracyjne powtarzanie otwarcia nie zmienia wcześniejszego rezultatu Zamknięcie (domknięcie) Zamknięcie jest operacją ekstensywną Iteracyjne powtarzanie otwarcia nie zmienia wcześniejszego rezultatu podobnie jak w przypadku otwarcia 4

Zamknięcie Otwarcie 5 Transformacja Hit-or-Miss HMT (trafić lub chybić) UmoŜliwia wskazanie na obrazach binarnych punktów naleŝących do wybranego wzorca HMT z wykorzystaniem erozji i dylatacji 6

Przykład B B 2 Matlab -> HMT 7 Ekstrakcja granic Z wykorzystaniem erozji Z wykorzystaniem dylatacji Gradient morfologiczny - element strukturalny reprezentujący dyskretną postać okręgu jednostkowego, w praktyce aproksymuje się go kwadratem 3x3 G e B 8

Dylatacja geodezyjna i rekonstrukcja przez dylatację Dylatacja geodezyjna jednostkowa - znacznik (punkt lub punkty naleŝące do obiektów) - maska (najczęściej obraz wejściowy) - element strukturalny Rekonstrukcja przez dylatację Rekonstrukcję maski ze znacznika uzyskuje się przez iteracyjne wykonywanie dylatacji geodezyjnej znacznika w maskę do czasu aŝ wynik się ustabilizuje - najmniejsza wartość taka, Ŝe 9 Przykład wykorzystania rekonstrukcji do wykrywania i usuwania obiektów przecinających brzeg obrazu 2

Inne przekształcenia morfologiczne Ścienianie Pogrubianie Szkieletyzacja obiektów Wypełnianie zamkniętych konturów Inne operacje związane z usuwaniem punktów obiektów Ścienianie Szkieletyzacja 2 Operacje morfologiczne na obrazach w odcieniach szarości Podstawowe operacje erozji i dylatacji Dylatacja Erozja 22

Filtry otwarcia O i zamknięcia C oraz OC i CO O OC C CO 23 Wyznaczanie konturów gradient morfologiczny 24

Rekonstrukcja morfologiczna I = imread('rice.png'); mark=i-2; mark(2:255,2:255)=; r=imreconstruct(mark,i,4); imclearborder imshow(r) In=I-r; figure, imshow(imadjust(in)) 25 Transformacje Top-Hat oraz Bottom-Hat Top-Hat ujednolicenie ciemnego tła i pozostawienie jasnych obiektów - maska kołowa o promieniu 2 Bottom-Hat pozostawia obiekty ciemniejsze od tła 26

Transformacje Top-Hat oraz Bottom-Hat moŝna wykorzystać do poprawy kontrastu obrazu - element strukturalny 9x9 27 Uwagi dotyczące przekształceń morfologicznych w Matlabie Funkcje, których nazwy rozpoczynają się od im... dotyczą zarówno obrazów binarnych jak i w odcieniach szarości Nazwy funkcji dotyczących tylko obrazów binarnych rozpoczynają się od bw... Funkcja bwmorph realizuje szereg operacji morfologicznych, korzystając ze stałego elementu strukturalnego 3x3 Definiowanie elementu strukturalnego umoŝliwia funkcja strel Elementem strukturalnym moŝe być dowolna macierz wypełniona i, jako punkt wybrany przyjmowany jest punkt centralny elementu 28