Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде Matlab (2006), страница 2

416 ...... 418 .. 421 422 424 ........ 425 ........ 425 ........ 425 430 ........ 436 10.2.2. Преобразование Хафа при обнаружении линий и связывании Глава 9 Морфологическая обработка изображений .. Введение. 9.1. Предварительные сведения 9.1.1. Базовые понятия теории множеств 9.1.2. Двоичные изображения, множества и логические 9.2. Дилатация и эрозия .. 9.2.1, Дилатация.. 9.2.2. Разложение структурообразующих элементов ....... 9.2.3. Функция всге1 9.2.4. Эрозия.. 9.3. Комбинирование дилатации и эрозии . 9.3.1.

Размыкание и замыкание.. 9.3.2. Преобразование успех,1неудача. 9,3.3, Использование поисковых таблиц 9.3.4. Функция ЬтлпогрЬ.............................................. 9.4, Выделение компонент связности. 9.5. Морфологическая реконструкция . 9.5.1. Размыкание реконструкцией 9.5.2. Заполнение отверстий .

9.5.3. Очистка от пограничных объектов. 9.6. Полутоновая морфология .. 9.6.1. Дилатация и эрозия .. 9.6.2. Размыкание и замыкание.. 9.6.3. Реконструкция Выводы Глава 10 Сегментация изображений Введение 10.1. Обнаружение точек, линий и перепадов. 10.1.1. Обнаружение точек 10.1.2. Обнаружение линий... 10.1.3. Обнаружение перепадов с помощью функции е48е ... 10.2. Обнаружение линий с помощью преобразования Хафа .... 10,2.1.

Нахождение максимумов преобразования Хафа........ 10.3. Пороговая обработка 10.3.1. Обработка с глобальным порогом .. 10.3.2. Обработка с адаптивным порогом. 10.4. Сегментация на отдельные области.. 10.4.1. Постановка задачи.. 10.4.2. Выращивание областей . 10.4.3. Разделение и слияние областей.. 10.5.

Сегментация преобразованием водораздела.. .. 355 . 355 ... 358 . 359 . 362 . 364 . 364 . 367 . 370 .373 376 380 381 383 383 384 384 387 392 395 ~~~8 Содержание 10.5.1. Сегментация по водоразделам с помощью преобразования рас- .. 436 ..... 438 стояния. 10.5.2. Сегментация по водоразделам с помощью градиентов Глава 11 Представление и описание. 444 444 Введение.

11.1. Предварительные сведения 11.1.1. Смешанные массивы и структуры 11.1.2. Некоторые дополнительные функции МАТ1,АВ и 1РТ..... 11.1.3. Некоторые основные утилитныс М-функции ................., 11.2. Представление 11.2.1. Цепные коды . 11.2.2. Приближение ломаной линией минимальной длины 11.2.3. Сигнатуры . 11.2.4. Сегменты границы 11.2.5. Остовы областей . 11.3.

Дескрипторы границ 11.3.1. Некоторые простые дескрипторы.. 11.3.2. Нумерация фигур.. 11.3.3. Фурье-дескрипторы . 11.3.4. Статистические характеристики . 11.4. Дескрипторы областей... 11.4.1. Функция ге81опрторв. 11.4.2. Текстура 11.4.3. Инварианты моментов 11.5. Использование главных компонент при описании изображен Выводы 444 445 450 ... 451 454 454 ... 458 466 470 470 473 473 474 475 .480 .481 .481 483 .488 ий.......... 491 .500 Глава 12 Распознавание объектов..

. 501 . 501 . 501 . 502 ... 505 . 506 Введение. 12.1, Некоторые основы. 12.2. Вычисление расстояний в МАТ1.АВ. 12.3. Распознавание с помощью теории решений .................... 12.3.1. Формирование векторов признаков .. 12.3.2. Сопоставление образов с помощью классификаторов му расстояния. 12.3.3. Корреляционное сопоставление .. 12.3.4. Статистически оптимальные классификаторы ..........

12.3.5. Адаптивные обучающиеся системы. 12.4. Структурное распознавание .. 12.4.1. Работа со строками в МАТ1.АВ. по миниму- . 506 . 508 ... 510 . 515 . 516 . 516 10.5.3. Использовавие маркеров при сегментации по водоразделам.........440 Выводы . .. 443 дд~ Д9 . 526 . 530 .531 ... 531 .. 531 .

539 Приложение В Введение. Литература. . 570 ... 570 ... 614 12.4.2. Сопоставление строк.. Выводы . Приложение А Введение. А.1. Функции 1РТ и П1РПМ А.2. Функции МАТЬАВ...... Приложение В .......................................... Введение. Б.1. Построение графического интерфейса 1СЕ Б.2. Программируемый интерфейс 1СЕ............. Б.2.1. Программный код инициализации .

Б.2.2. Открытие окна и вывод функций .. Б.2.3. Функции вызовов окна.. Б.2.4. Функции вызовов объектов. ... 544 ... 544 . 544 ... 547 . 550 . 552 . 563 .. 567 Пролог Решение задач, возникающих в области цифровой обработки изображений, требует большой экспериментнльной работы, в которой приходится использовать специализированные алгоритмы и многократное тестирование с привлечением обширной базы различных изображений.

Разработка алгоритмов обычно опирается на основательный теоретический фундамент; тем не менее, реальное приложение этих алгоритмов почти всегда требует определения конкретных параметров, редактирования отдельных частей алгоритмов и сравнения различных конкурирующих версий искомого решения. Таким образом, выбор гибкой, всеохватывающей и хорошо документированной среды для разработки конкретных приложений является ключевым фактором, который влияет на цену и время разработки программного обеспечения, а также на компактность конечного программного продукта. Несмотря на очевидную актуальность предмета, было написано сравнительно мало учебников н книг, в которых одновременно рассматривались бы теоретические основы и практические программные аспекты решения основных задач в области цифровой обработки изображения. Настоящая книга была написана как раз с этой целью.

Мы видели свою задачу в том, чтобы изложить фундаментальные алгоритмы обработки изображений с использованием самых современных компьютерных программных инструментов. Одновременно с этим мы стремились к написанию самодостаточного учебника, который будет легко освоить всем, кто имеет лишь общие представления о предмете цифровой обработки изображений, знаком с основами математического анализа и владеет минимальными навыками компьютерного программирования.

Все эти необходимые знания обычно приобретаются на первых курсах технических вузов и университетов. Желательно (но не обязательно) также иметь элементарные сведения о системе МАТЮКАВ. Для достижения поставленной цели нам потребовалось решить две ключевые задачи. Первая задача — отобрать материалы по обработке изображений, которые в значительной степени покрывают стандартную программу учебных курсов по данной телэе.

Вторая задача — выбрать подходящие программные инструменты, хорошо документированные, с реальной поддержкой разработчиками, и которые имеют широкий охват приложений в «реальном» кол1пьютерном мире. Для решения первой задачи л«ы воспользовались соответствующими глава»1и из монографии «П1я11а! 1шаяе Ргосевэ|пя», К.Сопга1ех, К.Ъ'оос151, обновляющиеся издания которой считаются во всем мире основными базовыми учебниками по этому предмету на протяжении более двадцати лет. А необходимые программные инструменты были взяты из пакета МАТЬАВ 1шаяе Ргосевв1пя Т001Ьох (1РТ), который одновременно занимает ведущие позиции и в образовательной, и в индустриальной сфере.

Мы придерживались следующей стратегии при написании данной книги: интегрировать хорошо разработанные теоретические конструкции и их практические реализации на основе самого современного программного обеспечения. |Имеется перевод этой монографии на русский язык: Р.Гонсалес, Р.Вудс «Цифровая обработка изображений», Кб Текнасфера, 2005. — 1070 с.

— Прим персе. . З Книга организована подобно монографии «Цифровая обработка изображений», При таком построении читателю будет весьма просто найти более детальное рассмотрение всех основных концепций, используемых в цифровой обработке изображений. Там же можно обнаружить обширные ссылки на дополнительную литературу по интересующему предмету. Кроме того, при таком подходе можно весьма сжато представить теоретический материал и сфокусировать основное внимание на программном аспекте решения задач обработки изображений.

Отметим, что работа в среде системы МАТ1,АВ с пакетом 1РТ дает значительные преимущества, причем не только из-за широты и разнообразия предлагаемых инструментов, но и в силу поддержки системы МАТ1,АВ подавляющим болыпинством современных компьютерных платформ. Характерная особенность этой книги состоит в последовательном акценте на том, как следует создавать новый программный код, модифицируя и улучшая уже существующий функциональный инструментарий МАТЮКАВ и 1РТ, который был разработан и оптимизирован настоящими профессионалами. Это очень важная черта при решении задач обработки изображений, которые, как было отмечено вьппе, характеризуются насущной необходимостью постоянного экспериментирования и внесения изменений в отлаживаемый алгоритм.

После изложения основ системы МАТЮКАВ и описания основных его функций главным предметом книги будет исключительно цифровая обработка изображений. Основные темы книги охватывают различные преобразования яркости изображений, линейную и нелинейную пространственную фильтрацию, фильтрацию в частотной области, восстановление и регистрацию изображений, обработку цветных изображений, применение вейвлетов, сжатие изображений, марфо- логическую обработку изображений, сегментацию изображений, представление и описание областей и границ, распознавание обьектов. Эти материалы сопровождаются многочисленными иллюстрациями и примерами решения конкретных задач обработки изображений с использованием функций МАТ1,АВ и 1РТ.

В тех случаях, когда необходимые функции отсутствуют в стандартном пакете, написаны и документированы новые функции с учетом учебных целей данной книги. В следующих главах имеется более 60 новых функций. Эти функции расширяют пакет 1РТ, состоящий из 175 функций, примерно на 35 процентов, и, что более важно, они показывают, как можно самостоятельно разрабатывать новые эффективные приложения для обработки разнообразных изображений.