Выделение границ на изображении

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ.

Контурной точкой для области изображения Р, однородной по некоторому свойству G, например яркости, называется элемент RP, такой, что в его 4-х связной окрестности содержится хотя бы один пиксель, не обладающий свойством G.

Контурным изображением называется множество всех контурных точек, выделенных в соответствии с одним и тем же свойством G.

Замкнутым контуром или границей называется контурное изображение, у которого каждая контурная точка имеет только двух соседей.

П од выделением границ обычно понимают преобразование исходного изображения G(x,y) в контурное B(x,y) по некоторому правилу.

Чаще всего используются методы пространственного дифференцирования., т. е. рассчитывается мера изменения яркости при переходе от одной точки изображения к другой с последующим сравнением этой меры с порогом T.

где d –оценки частных производных функции яркости в точке с координатами x,y

О бработка градиентного изображения B(x,y) осуществляется по правилу

Вид оператора d зависит от метода выделения границ:

1. М етод Робертса

2. Р азностный метод

где G(x,y) яркость изображения в текущей точке с координатами (x,y).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

13. Считывание данных из исходного файла.

14. Формирование алгоритма выделения границ.

15. Преобразование изображения в контурное

16. Вывод контурного изображения на экран в графическом режиме.

17. Запись в файл контурного изображения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ.

Одной из основных задач, решаемых СТЗ, является определение положения и ориентации предъявляемых объектов относительно системы координат, связанной с рабочим столом. В дальнейшем считаем, что точка с координатами (0,0) совпадает с верхним левым углом рабочего стола.

Тогда при бинарном квантовании изображения положение центра тяжести объекта, совпадающее с центром формы, может быть найдено по формулам:

г де X₀ и Y₀ – координаты центра тяжести объекта, при бинарном квантовании совпадающие с координатами центра формы, _ij=1, если точка принадлежит объекту, _ij=0, если точка отнесена к фону.

(x_ij,y_ij ) – координаты точки изображения (i,j) по оси x и y соответственно.

При полутоновом изображении центр формы определяется аналогично, а центр тяжести может быть найден по формулам:

где

x_g,y_g – координаты центра тяжести объекта, g (x_i,y_J ) – яркость в точке изображения с координатами x_i,y_J., N – число элементов изображения.

П о этим данным находят главные моменты инерции объекта I₁ и I₂

и ориентацию объекта – угол наклона оси симметрии к одной из осей координат, например к оси Х

В этих формулах I_x, I_y и I_xy – ненормированные моменты второго порядка, равные соответственно:

И ногда координаты центра тяжести называют моментами первого порядка, а площадь объекта – моментом нулевого порядка.

П ри объектах, имеющих форму, близкую к прямоугольнику или ромбу иногда используют упрощенные формулы для определения координат центра формы:

Здесь x_{i min}, y_{i min}, x_{i max}, y_{i max}, минимальные и максимальные значения координат пикселей объекта по осям X и Y соответственно.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Написать и отладить программу на языке С++ в среде программирования Borland C++ Builder, в которой обрабатывается файл изображения, подготовленный при выполнении предыдущих работ, и вычисляются главные моменты инерции объекта. А также производиться распознание объекта по геометрическим характеристикам.

18. Считывание данных из исходного файла.

19. Определение центра формы объекта.

20. Определение ненормированных моментов второго порядка.

21. Определение главных моментов инерции.