19. Связность в изображениях

Основной этап при формировании символического описания изображения по массиву элементов или набору простейших признаков заключается в определении геометрических соотношений и связности между элементами, относительно которых предполагается, что они принадлежат одному классу.

Определения связных элементов изображения. а - обозначения элементов окрестности; б - изолированный элемент; в - внутренний элемент; г - граничный элемент; д - элемент дуги.

По определению четырехсвязности (под четырехсвязностью здесь понимается связность по четырем направлениям: вверх, вниз и влево, вправо) элемент А и элемент В связаны, если оба обладают свойством S. Аналогично четырехсвязность можно установить между элементом А и элементами Е, С и D, граничащими с А по ребру, при условии, что оба члена пары обладают одним и тем же свойством. Восьмисвязность позволяет связывать элемент А с одним из его соседей по диагонали, например с элементом F, граничащим с А в точке, если оба они обладают одинаковым свойством.

В зависимости от выбранного типа метрики, существуют 8-связные линии (рис.5.32а) и 4-связные линии (рис.5.32б), а также линии со смешанным типом связности (рис.5.32в).

20. Глобальная бинаризация полутоновых изображений

Бинаризация – это преобразование полутонового изображения к одноцветному Преобразование цветного изображения в полутоновое заключается в получении яркости каждой точки по формуле:

Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B

и последующем копировании на все три канала полученной величины (R = B = G = Y). где R, G, B – значение красного, зеленого и синего цветов в обрабатываемой точке. Пусть fij – полутоновое изображение, t – порог и b0, b1 – два бинарных значения (для бинарного черно-белого b0 = 0, b1 = 255). Результат порогового разделения – бинарное изображение gij, полученное следующим образом:

Как видно, основной задачей является выбор значения t с помощью некоторого критерия. Использование единственного значения порога для всех пикселей изображения называется глобальным пороговым разделением. Существует много способов выбора порогового значения. Один из наиболее популярных и широко используемых - метод мод, в котором используется гистограмма яркостей пикселей на изображении. Для изображения с хорошо отличимымиmобъектами и фоновым режимом гистограмма будет иметь два различных пикаn т.е.бимодальную форму. Впадина между пиками может быть найдена как минимум между двумя максимумами, а соответствующее ему значение интенсивности выбирается как порог, который лучше всего разделяет два пика. Однако, имеется ряд недостатков в методе глобального порогового разделения, основанном на форме распределения яркостей: 1. Изображение не всегда содержит хорошо различимые объект и фон из-за недостаточного контраста и наличия шума. 2. В случае редко расположенных графических объектов, каковыми и являются графические изображения, пик, соответствующий объектам, будет значитель но меньше пика, соответствующего фону. Локальное пороговое разделение Методика локального порогового разделения основана на разделе первоначального изображения на меньшие части и определении порога для каждой части изображения.