10. Alakzatok és minták detektálása

Átírás

1 0. Alakzatok és mnták detektálása Kató Zoltán Képfeldolgozás és Számítógépes Grafka tanszék SZTE

2 2 Hough transzformácó Éldetektálás során csak élpontok halmazát kapuk. Hogyan kereshetünk magasabb rendű struktúrákat alakzatokat az élpontok halmazában? A Hough-transzformácó során a képen általában az f xy;a a 2 a n =0 a a 2 a n paraméterekkel explct alakban megadható görbéket keressük A Hough transzformácó alkalmazása célravezető ha smert alakú és méretű obektumokat keresünk a képen. Akkor s ha azok részben takartak vagy zaosak.

3 3 Egyenesek detektálása Ekkor az nput tér egy x y pontának az r=x cosφ+y snφ sznuszod görbe felel meg a Hough-térben. Az egy egyenesbe eső pontokhoz tartozó sznuszod görbék egy pontban metszk egymást. 0 0 r r 2 max nput képtér Hough-tér

4 4 Hogyan találuk meg az egyeneseket? Egy élpont a képtérben megfelel egy sznusz görbének a Hough térben Két pontnak két görbe felel meg Két vagy több lyen görbe metszésponta által reprezentált egyenesre ekkor kettő vagy több szavazat esett. Az így kapott egyenes valamenny rá szavazó ponton átmegy a képtérben. A Hough tér küszöbölésével megkapuk a képtér egyeneset

5 5 Hough transzformácó algortmusa Create f and r for all possble lnes Create an array A ndexed by f and r for each pont xy for each angle f r = x*cosf+ y*snf A[fr] = A[fr]+ end end where A > Threshold return the correspondng lne parameters

6 r 6 Példa egyenesek detektálására A képen 5 egyenes található 4 oldal + átló f

7 7

8 8 Körvonal detektálása Általános körök esetén az abr Hough-tér 3- dmenzós lesz: ax 2 +by 2 =r 2 f xyabr=ax 2 +by 2 -r 2 =0 Amennyben pl. adott konstans r-sugarú kört keresünk akkor a paraméter-tér 2-dmenzósra csökken a gyakorlatban ez használatos

9 9 Körvonal detektálása él-kép amn smert sugarú kört keresünk 2D Hough-tér ahol mnden élpontnak egy a potencáls középpontokat tartalmazó kör felel meg

10 0 Körvonal detektálása él-kép maxmumhelyek a Houghtérben a detektált körök középponta

11 Példa körvonal detektálására a eredet kép b él-kép c 2D paraméter tér adott sugarú köröket keresünk d detektált körök az eredet képen

12 2 Mnták keresése képeken Az llesztés módszerekkel smert tárgyakat mnták előfordulásat keressük a képen. mnta legobb lleszkedés pozícóa

13 A legegyszerűbb a normalzált kereszt-korrelácó alapán lleszten Az llesztés mnta MxN méretű A kép mnden pontára kszámoluk a mntával vett keresztkorrelácó értékét az alább képlet alapán x és y a mnta lletve a kép vszgált pxelet elölk M N y M N x M N y e d x xy y x y x e d r Normalzált kereszt-korrelácó 2D 3

14 4 Illesztés algortmus. Számítsuk k a mntának megfelelő lleszkedés krtérumot mnden helyre esetleg több méretre és rányra s a képen. 2. Egy küszöbérték felett lokáls maxmumhelyek megadák a mnta előfordulás helyet a képen. a kereszt-korrelácó az llesztés mnta és a kép

15 5 nput kép llesztés mnta kereszt-korrelácó kép fehér: magas korrelácó fekete: alacsony korrelácó

16 ahol f a feldolgozandó kép h a keresendő mnta és V a képpontok halmaza max h v u f v u C h v u f v u C h v u f v u C V V V Alternatív llesztés krtérumok 6

17 7 Herarchkus llesztés A képpramsok tt s ól használhatóak: A prams struktúrával csökkenthető a művelet komplextás. Először egy durvább mntát llesztünk egy durvább képen kevesebb művelet. Utána már csak azokat az llesztéseket vzsgáluk fnomabb felbontásban amelyek krtéruma meghaladt egy bzonyos küszöböt.

18 8 Felhasznált anyagok Palágy Kálmán: Dgtáls Képfeldolgozás /pub/dgtals_kepfeldolgozas Tovább források az egyes dákon megelölve