Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Bobkov A.V. - Image registration in the real time applications

Bobkov A.V. - Image registration in the real time applications, страница 16

PDF-файл Bobkov A.V. - Image registration in the real time applications, страница 16 Распознавание изображений (14034): Книга - 10 семестр (2 семестр магистратуры)Bobkov A.V. - Image registration in the real time applications: Распознавание изображений - PDF, страница 16 (14034) - СтудИзба2017-12-22СтудИзба

Описание файла

PDF-файл из архива "Bobkov A.V. - Image registration in the real time applications", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "распознавание изображений" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 16 страницы из PDF

Because filter size of 3x3 is usually used in practice and real edgesare far from ideal, the result can be much worse.The error of parameter ϕ determination depends directly on the error in thecalculation of brightness gradient direction and of error that appears due to anglediscretization. The error of ρ parameter calculation is less, and can usually beignored (it is less than one pixel and hence cannot affect the image processingresult).Fig.3.8.

Calculation of error in line segment ends positionFig.3.8 shows a calculation scheme of error in a line segment end position.Due to presence of error ε in normal angle determination, the real end of segmentA will be situated in point A'. Triangles OAB and OA'B' are equal (as rectangularwith both equal legs), so OA=OA'=R and ∠AOA'=∠BOB'=ε. Then the error, δλ,of a line segment end position can be found as the isosceles triangle AOA':73δλ=2R Sin(ε/2),(3.10)where ε is error in ϕ parameter determination,R is distance from co-ordinate centre to the end of segment.Thus, even the brightness gradient is calculated exactly, a shift of line endwould be relatively large (about 1 pixel on the segment size of 64 per each errordegree).

For example, if there is an error of 3o in edge orientation (as in theprevious example) for the images size of 128x128 a maximum error of the endsegment position will be 8 pixels even for an ideal image. For many practicalapplications this value is too large.The second disadvantage of the classical approach is related to the necessityof quantization. When the quantization step is large, an error of parameterdetermination is large too. If the quantization step is small, an interesting effect ofline splitting arises: instead of one separate line a set of parallel lines is detected.These lines have the same pixels but are geometrically different.

An additionalfactor that leads to the splitting can be seen on Fig.3.7: differential filter gives notone exact value of edge direction but a whole set. Each mode of this set wouldgenerate a separate set of parallel lines.The additional negative effect of splitting is the fact that it is impossible todetermine parameters of the original line by analysis of a split set. As a result, thedecreasing of the quantization step causes splitting instead of growing of parameterextraction accuracy.3.6. Proposed method of line segment detection3.6.1. Extended Hough transformationThe main problem of known line segment detectors is that the parametersused for line extraction provide poor line description and vice versa.

The solutionis to use different sets of parameters for the line segment identification and for thecomplete description.At a first look, it seems impossible since a parameter set is used to create adetector parameter space and must be the same both for identification anddescription. The classical approach requires that all description parameters must beincluded into the set of co-ordinates of the search space. This causes significantincreasing the dimension of search space and raises problems related with it, so inpractical applications the use of these additional parameters is usually avoided ifpossible.However, there is another way to take into account the set of additionalparameters. It is required to extend the accumulator cell in such a way that eachcell will keep not only accumulator value, but also all additional parameters relatedwith current line.74The detection procedure will be changed in a following way.

After thenormal parameters are calculated and an appropriate accumulator cell is found, theaccumulator value is increased, and all additional parameters are modified – thecurrent gradient direction value and line end co-ordinates are corrected.Line end correction is a very simple procedure. It is required to know thearea co-ordinates, which completely includes the line. These co-ordinates areminimal and maximum values among all line points of co-ordinate values x and y.The correction of the brightness gradient direction along the line is alsosimple.

A gradient vector is always orthogonal to line direction and parallel to thenormal vector. Its direction is either the same or opposite of the normal. Tocompute the gradient direction, it is enough to introduce a counter that willincrease each time gradient and normal directions are the same, and decrementwhen they are opposite. As a result, a value will be obtained which providesinformation about the prevailing gradient direction. It must be noted that obtainedvalue depends on co-ordinate centre position. So the calculations must use angle ofgradient direction instead of it to provide translation invariance.In such a way another parameters can be calculated – the arc start and endangle, amount and average length of gaps in a dotted lines, and other statistics thatcan simplify the shape detection on the image.We will refer to this approach as Extended Hough Transformation (EHT).

Itis equivalent to a group of HT-like transformations, when each of them correctsonly one line parameter – amount of pixels, one of the end co-ordinates and so on.However, the cell co-ordinates are common for all of them and are calculated onlyonce.What result is obtained? Instead of straight line detection, which isdescribed by the pair of parameters, a procedure of line segment detection isobtained. The classical approach requires 4-dimentional accumulator array,whereas extended HT uses only two dimensions. Reducing the parameter spacedimensionality becomes possible due to the following.

HT includes two processes– object identification and object description. These processes are similar but notequivalent. In the classical HT these processes are united in one, so theidentification feature is also used for object description. However, it is requiredsometimes to use different identification and description parameters. For example,line segment is usually presented in co-ordinate form (via segment end coordinates) instead of normal form, used in classical HT (normal vector, segmentlength and centre).

Normal form provides significantly less detection accuracy:small distortion in normal parameter determination can lead to significantdisplacement of a line segment. At the same time, small distortion in a segmentend co-ordinates cannot cause significant displacement, so co-ordinate form ispreferable. However, it is impossible to provide a HT scheme that can use segmentend co-ordinates as detection parameters, because they are not dependent on edgepixel co-ordinates and brightness gradient.753.6.2. Algorithm based on Extended Hough TransformTo produce a new line segment detection algorithm, two considerations ofExtended HT must be taken into account.The first is that the counter cell can keep not only a counter value (amount ofobject with current parameters) but also any other information that can characterisean object.

This additional information can be used for the accurate and completeobject description. It can be, for example, co-ordinates of segment ends. In practiceit is better to store the maximum and minimum co-ordinates of line segment pixelssince end co-ordinates can easily be obtained from them. In this case the maximumerror of a segment end position is dependent completely on the average width ofthe edge. Assuming that the edge width is one or two pixels, the accuracy of linesegment localisation will also be a two pixels and not dependent on the lineposition on the image, in contrast to existing HT based algorithms.The second idea is that the line segment on an image can be uniquelyidentified by less than four parameters.

For example, two crossing line segmentsthat belong to one line is one larger line segment. Non-crossing segments on thesame line are often one segment with a breakout. In such a way, in much of casesthe line segments on the one line can be considered as one segment and it can beidentified by appropriate line parameters.The problem of such approach arises when the different line segments (e.g.on the different sides of image) belongs to one line.

But another hidden parametercan be used – a number of calculation iteration. Since the image processing goes indefault order (e.g. from the left to right and from up to down), it can be used tomonitor separate segments, which belong to one line. The monitoring can be easyperformed by comparing current pixel co-ordinates and co-ordinates of segmentends stored in the counter cell. If the gap is large enough the current pixel belongsto a new segment and previous segment must be moved from the counter cell to alist of detected segments since all of its pixels are already processed.To increase detection accuracy a following method can be used. Since thegradient direction is known, it is possible to directly examine the pixels, whichprobably belong to a current line. Each gradient value corresponds to a sectorwhere such pixels can be found.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5302
Авторов
на СтудИзбе
416
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее