Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЦОИ заочники / практика / Лабораторные работы.doc
Скачиваний:
132
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
991.74 Кб
Скачать

4. Отчет по лабораторной работе

1. Отчет предоставляется в печатном виде с титульным листом и фамилиями студентов.

2. Предоставляется работающая программа с исходными текстами.

3. Описание каждого этапа работы должно содержать исходное изображение, метод или последовательность методов его обработки и результирующие изображение.

4. Результаты работы программы в распечатанном виде с анализом полученных результатов и выводами должны быть представлены в отчете.

5. В программе предусмотреть возможность визуального контроля работы:

- алгоритмов на любом этапе,

- формирование исходного изображения,

- демонстрация результирующего изображения,

- расчет числовых параметров качества работы алгоритмов,

- время работы алгоритмов.

6. Выводы о проделанной работе.

Лабораторная работа № 2

«Методы выделения границ областей»

1. Цель лабораторной работы.

Целью работы является углубление теоретического материала и приобретение практических навыков при реализации алгоритмов выделения границ областей.

2. Теоретическая часть

2.1. Выделение контурных линий

С точки зрения распознавания и анализа объектов на изображении наиболее информативными являются не значения яркостей пикселей областей объектов, а характеристики их границ – контуров. Другими словами, основная информация заключена не в яркости отдельных областей, а в их очертаниях. Задача выделения контуров состоит в построении изображения именно границ объектов и очертаний однородных областей.

На рис. 1а и 1б показаны, соответственно, исходное изображение, состоящее из областей различной яркости, и его графический вариант, состоящий только из границ этих областей.

Рис. 1. К определению понятия контура.

Контуром изображения будем называть совокупность его пикселей, в окрестности которых наблюдается скачкообразное изменение функции яркости. Так как при цифровой обработке изображение представлено как функция целочисленных аргументов, то контуры представляются линиями шириной, как минимум, в один пиксель. При этом может возникнуть неоднозначность в определении линии контура, как это показано на рисунках 1г и 1д для исходного изображения с перепадом яркости (рис. 1в).

Если исходное изображение, кроме областей постоянной яркости, содержит участки с плавно меняющейся яркостью, то введенное определение контура остается справедливым, однако при этом не гарантируется непрерывность контурных линий: разрывы контуров будут наблюдаться в тех местах, где изменение функции яркости не является достаточно резким (этот эффект иллюстрируется на рис. 2).

Рис. 2. Разрыв контура.

С другой стороны, если на кусочно-постоянном изображении присутствует шум, то, возможно, будут обнаружены «лишние» контуры в точках, которые не являются границами областей.

При разработке алгоритмов выделения контуров нужно учитывать указанные особенности и поведение контурных линий. Специальная дополнительная обработка выделенных контуров позволяет устранять разрывы и удалять ложные контурные линии.

Рис. 3. Сечение функции яркости (а) и ее производные (б и в)

Основным принципом большинства методов выделения контура является вычисление частных производных от функции яркости по координатам.

На рис. 3а приведена модель сечения функции яркости по линии, проходящей через область изображения с объектом. Предполагается, что яркости объекта и фона постоянны и существенно отличаются друг от друга. Знак производной функции яркости зависит от направления перехода яркости. Производные на участках повышения яркости положительны, а на участках понижения – отрицательны. Первую производную функции яркости (рис. 3б) можно использовать для обнаружения наличия контура, а вторую производную (рис. 3в) – для определения ширины контурной линии.

Соседние файлы в папке практика