23. Определитель прямых Барнса

• Методы, использующие кластеризацию

  • Определяется метрика P(x,y), показывающая схожесть цветов x и y.

  • Множество всех цветов, имеющихся на изображении, разбивается на несколько непересекающихся подмножеств — кластеров — так, чтобы “расстояние” между любыми двумя элементами одного кластера было гораздо меньше, чем расстояние между элементами разных кластеров.

  • Геометрически точки одного кластера могут находиться в разных частях изображения

• Методы наращивания областей

  • Создаётся новый кластер, содержащий одну базовую точку

  • В кластер добавляются все соседние к базовой точке, схожие с ней по цвету

  • Процедура повторяется рекурсивно с добавленными точками

  • Модификации:

    • Сравнивать цвета с соседними точками

    • Сравнивать цвета с базовой точкой

    • Сравнивать со средним значением цвета в накопленном кластере (важно, с какого пикселя начинается поиск)

До сегментации

После сегментации

• Метод водораздела

Градиент яркости/цвета ∇f показывает степень граничности пикселя, ∇∇f — направление, в котором быстрее всего возрастает степень граничности. Берём некоторый пиксель, вычисляем ∇∇f в нём и двигаемся в противоположном направлении до пикселя, в котором будет минимальное значение ∇∇f. Если ∇∇f =0, то (мы достигли локального экстремума градиента) пиксель образует отдельный сегмент, иначе он принадлежит сегменту, расположенному в направлении, обратном ∇∇f .

1. Маркированное изображение. Для каждого пикселя указывается число — номер сегмента, к которому он принадлежит. Используется очень много памяти, зато позволяет определить принадлежность точки сегменту за О(1).

2. Квадрантные деревья. Если квадрант полностью входит в некоторый сегмент, то записывается номер этого сегмента, в противном случае квадрант делится на четыре, и процедура рекурсивно повторяется, пока не будет достигнута необходимая точность. Результат хранится в виде дерева. На примере два сегмента 0 и 1.

3. Кодирование границ. У сегмента граница замкнутая, ⇒ можно ее обойти по (против) часовой стрелке. Хранятся координаты начальной точки и закодированный путь обхода (←↑→↓). Используется мало памяти, но неудобно работать.