(c) 2004 F. Estrada & A. Jepson & D. Fleet Canny Edges Tutorial: Oct. 4, '03 Canny Edges Tutorial References: ffl imagetutorial.m ffl cannytutorial.m

Hasonló dokumentumok
Construction of a cube given with its centre and a sideline

Correlation & Linear Regression in SPSS

Using the CW-Net in a user defined IP network

Széchenyi István Egyetem

Rezgésdiagnosztika. Diagnosztika

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

Cluster Analysis. Potyó László

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Nonparametric Tests

Statistical Inference

Texture Analysis. Selim Aksoy Department of Computer Engineering Bilkent University

Szundikáló macska Sleeping kitty

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Hypothesis Testing. Petra Petrovics.

Supplementary materials to: Whole-mount single molecule FISH method for zebrafish embryo

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Linear. Petra Petrovics.

Mapping Sequencing Reads to a Reference Genome

i1400 Image Processing Guide A-61623_zh-tw

Dependency preservation

Correlation & Linear Regression in SPSS

Angol Középfokú Nyelvvizsgázók Bibliája: Nyelvtani összefoglalás, 30 kidolgozott szóbeli tétel, esszé és minta levelek + rendhagyó igék jelentéssel

KN-CP50. MANUAL (p. 2) Digital compass. ANLEITUNG (s. 4) Digitaler Kompass. GEBRUIKSAANWIJZING (p. 10) Digitaal kompas

Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2015/2016 tavasz

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Nonparametric Tests. Petra Petrovics.

Ültetési és öntözési javaslatok. Planting and watering instructions

Contrast Restoration by Adaptive Countershading

Supplementary Table 1. Cystometric parameters in sham-operated wild type and Trpv4 -/- rats during saline infusion and

Create & validate a signature

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

Computer Architecture

A jövedelem alakulásának vizsgálata az észak-alföldi régióban az évi adatok alapján

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

Supplementary Figure 1

Performance Modeling of Intelligent Car Parking Systems

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

Lexington Public Schools 146 Maple Street Lexington, Massachusetts 02420

Választási modellek 3

openbve járműkészítés Leírás a sound.cfg fájlhoz használható parancsokról

Statistical Dependence

Eladni könnyedén? Oracle Sales Cloud. Horváth Tünde Principal Sales Consultant március 23.

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Factor Analysis

General information for the participants of the GTG Budapest, 2017 meeting

2 level 3 innovation tiles. 3 level 2 innovation tiles. 3 level 1 innovation tiles. 2 tribe pawns of each color. 3 height 3 tribe pawns.

Pletykaalapú gépi tanulás teljesen elosztott környezetben

Csima Judit április 9.

Supporting Information

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

Ensemble Kalman Filters Part 1: The basics

IES TM Evaluating Light Source Color Rendition

Éldetektálás. Digitális képelemzés alapvető algoritmusai. Képi élek. Csetverikov Dmitrij. A Canny-éldetektor Az éldetektálás utófeldolgozása

Az fmri alapjai BOLD fiziológia. Dr. Kincses Tamás Szegedi Tudományegyetem Neurológiai Klinika

Adattípusok. Max. 2GByte

MATEMATIKA ANGOL NYELVEN MATHEMATICS

Adatbázisok 1. Rekurzió a Datalogban és SQL-99

MATEMATIKA ANGOL NYELVEN

Dynamic freefly DIVE POOL LINES

OLYMPICS! SUMMER CAMP

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

USER MANUAL Guest user

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

2. Local communities involved in landscape architecture in Óbuda

STUDENT LOGBOOK. 1 week general practice course for the 6 th year medical students SEMMELWEIS EGYETEM. Name of the student:

Genome 373: Hidden Markov Models I. Doug Fowler

3. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT. Az írásbeli vizsga időtartama: 30 perc. III. Hallott szöveg értése

ENROLLMENT FORM / BEIRATKOZÁSI ADATLAP

A modern e-learning lehetőségei a tűzoltók oktatásának fejlesztésében. Dicse Jenő üzletfejlesztési igazgató

SZARVASMARHÁK MENTESÍTÉSÉNEK KÖLTSÉG-HASZON ELEMZÉSE I. ÓZSVÁRI LÁSZLÓ dr. - BÍRÓ OSZKÁR dr. ÖSSZEFOGLALÁS

Relative Clauses Alárendelő mellékmondat

Budapest By Vince Kiado, Klösz György

7 th Iron Smelting Symposium 2010, Holland

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

MATEMATIKA ANGOL NYELVEN

(NGB_TA024_1) MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV

Hogyan szűrjük a röntgensugarat?

Efficient symmetric key private authentication

A golyók felállítása a Pool-biliárd 8-as játékának felel meg. A golyók átmérıje 57.2 mm. 15 számozott és egy fehér golyó. Az elsı 7 egyszínő, 9-15-ig

Local fluctuations of critical Mandelbrot cascades. Konrad Kolesko

}w!"#$%&'()+,-./012345<ya

Az Open Data jogi háttere. Dr. Telek Eszter

Adattípusok. Max. 2GByte

SQL/PSM kurzorok rész

16F628A megszakítás kezelése

COOPERATION IN THE CEREAL SECTOR OF THE SOUTH PLAINS REGIONS STRÉN, BERTALAN. Keywords: cooperation, competitiveness, cereal sector, region, market.

HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ INOX RÚDMIXER. Modell: OHBIN-9805

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

BALÁZS HORVÁTH. Escalator

Bird species status and trends reporting format for the period (Annex 2)

Which letter(s) show(s) a. Melyik betű(k) mutat(nak) . 1 flexor muscle group? flexor izomcsoportot? . 2 extensor muscle group?

Vitorláshal Angelfish

MATEMATIKA ANGOL NYELVEN

TÉRGAZDÁLKODÁS - A TÉR MINT VÉGES KÖZÖSSÉGI ERŐFORRÁS INGATLAN NYILVÁNTARTÁS - KÜLFÖLDI PÉLDÁK H.NAGY RÓBERT, HUNAGI

Descriptive Statistics

Klaszterezés, 2. rész

Számítógéppel irányított rendszerek elmélete. Gyakorlat - Mintavételezés, DT-LTI rendszermodellek

GEOGRAPHICAL ECONOMICS B

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Regression

University of Bristol - Explore Bristol Research

KIEGÉSZÍTŽ FELADATOK. Készlet Bud. Kap. Pápa Sopr. Veszp. Kecsk Pécs Szomb Igény

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

SOFI State of the Future Index

Can/be able to. Using Can in Present, Past, and Future. A Can jelen, múlt és jövő idejű használata


Átírás:

Canny Edges Tutorial: Oct. 4, '03 Canny Edges Tutorial References: ffl imagetutorial.m ffl cannytutorial.m ffl ~jepson/pub/matlab/isetoolbox/tutorials ffl ~jepson/pub/matlab/utvistoolbox/tutorials ffl Canny, J. 'A Computational Approach to Edge Detection', Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 8, No. 6, November, 1986, pp. 679-698 Canny Edges Tutorial 1

Canny Edge Detection steps The process of edge extraction is formed by the following (general) steps: - Convolution of the image with edge enhancing masks in the x and y directions. - Computation of image gradient (magnitude and direction) - Thresholding of the gradient image - Non-maximum edgel suppression Canny Edge Detection steps 2

Image Gradient The convolution of the image with derivative filters in the x and y directions yields the x and y components of the image gradient ri = [I x I y ] = A(x; y)e i( (x;y)). The amplitude and orientation of the gradient are computed directly from the image derivatives along x and y. image Gradient 3

Gradient magnitude The magnitudeq of the gradient at pixel p(x; y) is given by A(x; y) = I 2 + I 2, it gives an indication of the x y strength of a possible edge at p(x; y). The figure on the lower-right shows a section of the gradient magnitude image on the lower-left, with pixel brightness rescaled to better show gradient magnitude around the circle. Gradient magnitude 4

Gradient thresholding Once the gradient magnitude has been computed, a threshold is applied to remove all weak responses due to noise. The resulting binary image is where the actual search for edgels takes place. Gradient thresholding 5

Gradient orientation Besides the thresholded gradient magnitude map, we require an estimate of the gradient direction at each pixel, (x; y) = arctan(i y =I x ). The gradient direction is always perpendicular to the direction of an edge passing through p(x; y). The gradient orientation is only computed at image locations that passed the gradient magnitude threshold. Gradient orientation 6

Non-Maximal Suppression Real edges correspond to places where the gradient magnitude is maximal, other locations along the gradient direction, with non-zero but not maximal responses must be discarded. Non maximal suppression looks along the gradient direction, suppressing any edgel locations with nonmaximal response. Non-Maximal Suppression 7

The final edge image Edgels that remain after non-maximal suppression make up the final edge map. The final edge image 8

Choice of sigma and level of detail Smaller sigma values cause the derivative filters to respond to smaller features, but also make the filters more sensitive to noise. Conversely, larger sigma values decrease localization accuracy. The edges on the lower-left correspond to ff = 2, the edges on the lower right correspond to ff = 1. The value of ff determines the scale of the edges that are detected. Choice of sigma and level of detail 9

Choice of sigma and level of detail σ=1 σ=2 σ=4 σ=6 σ=20 Choice of sigma and level of detail 10

Other edge extraction operators Instead of using a Gaussian and its derivatives, we could use other standard filter masks such as those defined by Sobel or Roberts. Canny Sobel, [1 2 1; 0 0 0; 1 2 1] and its transpose Roberts, [1 0; 0 1] and its transpose Other edge extraction operators 11

Common issues with Canny edges - Threshold selection - False positives - False negatives - Double edges - How to determine edge saliency? Common issues with Canny edges 12

Threshold selection A small change in threshold can make a large difference in the resulting edgel map. Threshold selection 13

Determining edge saliency A very difficult open problem. Edge saliency is related to the likelihood that a given edgel belongs to an object boundary. - Can this be evaluated locally? - How about edges from shadows, illumination changes, and texture? - Canny enhancement: Hysteresis threshold - We can do a bit better with some clever filtering! Determining edge saliency 14

The Orientation Tensor The gradient orientation behaves in different ways depending on whether an edgel is located within a textured region or not. Gradient directions for a region containing lines Gradient directions for a region containing texture Notice that for edgels that lie along a line, the gradient orientation is very similar. Conversely, for edgels that arise from texture or noise, gradient directions look random. The Orientation Tensor 15

The Orientation Tensor The Orientation Tensor at each edgel is given by G(ff)Λ (t t 0 ), where t is a column vector with the tangent direction at each edgel (the direction perpendicular to the gradient at that edgel). The Orientation Tensor at edgel (x; y), then, is a combination of the terms t t 0 for edgels around (x; y), the contribution of each surrounding edgel is weighted The Orientation Tensor 16

by a Gaussian with standard deviation ff, centered at (x; y). The Orientation Tensor 17

The Orientation Tensor The Orientation Tensor at each edgel is represented with a 2x2 matrix, it encodes the combination of edgel directions in the vicinity of edgel (x; y). The trace (sum of the diagonal elements) of the Orientation Tensor is indicative of the density of edgels around a local neighborhood. Bench edgels Trace of the Orientation Tensor Notice the trace of the Orientation Tensor is large where there is a high density of edgels. The Orientation Tensor 18

The Orientation Tensor The 2 eigenvalues of the Orientation Tensor at each edgel are indicative of the degree of correlation between edgel directions in the local neighborhood. If there is a dominant direction for edgels in the neighborhood of (x; y), the Orientation Tensor at (x; y) will have one large eigenvalue, and one small eigenvalue. Conversely, when both eigenvalues have roughly the same magnitude, there is no preferred orientation. The above provides an indication of whether an edgel is likely to have originated from noise or image texture. The Orientation Tensor 19

The Orientation Tensor The normalized difference between the eigenvalues indicates how uniformly directed a region is (the region's directedness), the normalized average of the eigenvalues indicates how uniformly scattered the directions in a region are (the region's randomness). Directedness Randomness The Orientation Tensor 20

The Orientation Tensor We can combine both images into a colored plot that shows regions with a dominant direction in red, and regions with large randomness in green. The Orientation Tensor 21

The Orientation Tensor - We can use the orientation tensor as a rough indicator of whether a pixel is within a textured region or not - Have we solved the saliency problem? - How about texture that has a dominant orientation? - Still local! - Still an open problem, in general, we do the best job we can at edge extraction, and then turn the job over to more complex feature extraction algorithms (e.g. line and curve fitting), and perceptual grouping. The Orientation Tensor 22