Hrytsyk, V. V.

Krivtsov, S. O.

Грицик, Володимир Володимирович

Крівцов, Сергій Олегович

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали III Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 19-20 листопада 2014.  199 УДК 004.932.72'1 С.О. Крівцов, В.В. Грицик , докт. техн. наук, проф. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна  ОГЛЯД МЕТОДІВ ВИДІЛЕННЯ ЗВ’ЯЗНИХ ОБЛАСТЕЙ БІНАРНИХ ЗОБРАЖЕНЬ В СИСТЕМАХ КОМП’ЮТЕРНОГО ЗОРУ  S.O. Krivtsov, V.V. Hrytsyk, Dr., Prof. REVIEW OF METHODS FOR DETERMINING CONNECTED REGIONS OF BINARY IMAGES IN COMPUTER VISION SYSTEMS  Комп’ютерний зір – це одна з найбільш затребуваних областей на даному етапі розвитку глобальних комп’ютерних технологій, яка набуває дедалі ширшого застосування в сучасному світі. Системи комп’ютерного зору найтіснішим чином взаємодіють з областю обробки зображень, тому в таких системах часто з’являється необхідність визначення зв’язних областей зображення, зокрема бінарного. Бінарне зображення [1] представляє собою зображення, яке містить тільки два типи пікселів: пікселі об’єкта (чорні) і пікселі фону (білі). Зв’язна область [1] для бінарного зображення представляє собою набір пікселів об’єкта, в якому будь-які два пікселя з’єднані один з одним через послідовність сусідів. У випадку чотирьох-зв’язності сусідами вважаються 4 пікселя: зверху, зліва, справа, знизу, а у випадку восьми-зв’язності – 8 пікселів: всі прилеглі, в тому числі і по діагоналі. До основних методів виділення зв’язних областей належать: метод обходу в глибину [2], метод обходу в ширину [2], двох-прохідний метод послідовного сканування [3]. Метод обходу в глибину. В цілому алгоритм виділення зв’язних областей обходом в глибину полягає в наступному: здійснюється прохід всіх пікселів зображення і якщо зустрічається не розглянутий піксель об’єкта, то викликається для нього рекурсивна функція з новим номером (який буде номером даної області), яка в свою чергу помітивши піксель об’єкта як вже розглянутий, викликає себе для всіх ще не розглянутих сусідніх пікселів об’єкта з тим самим номером. Такий алгоритм реалізується дуже просто, але володіє низькою швидкістю роботи і високим обсягом споживаної пам'яті. Метод обходу в ширину. Даний метод відрізняється від методу пошуку в глибину тим, що замість виклику рекурсивної функції, новий піксель добавляється в чергу. При цьому, щоб не виникало ситуацій, коли один і той самий піксель попадає в чергу два чи більше разів, піксель помічається як розглянутий одночасно з добавлянням в чергу. Двох-прохідний метод послідовного сканування. Даний алгоритм є більш складним в реалізації, але швидшим за попередньо описані. Його ідея заснована на використанні, при першому проході, ABC-маски (у випадку чотирьох-зв’язності) або ABCDE-маски (у випадку восьми-зв’язності), зображених на рис. 1. Прохід по зображенню даними масками здійснюється зліва-направо і зверху-вниз, при чому вказівною є мітка А.     Рис. 1. ABC- і ABCDE-маски та напрям послідовного сканування зображення. При першому проході, у випадку чотирьох-зв’язності, в залежності від позиції ABC-маски, піксель, на якому розміщена мітка А, визначається приналежним до певної Матеріали III Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 19-20 листопада 2014.  200 області за таким принципом:   якщо мітка А розташована на фоновому пікселі – ABC-маска переходить в наступне положення без виконання будь-яких дій;   якщо на пікселі об’єкта розташована тільки мітка А – створюється нова область до якої і буде належати даний піксель;   якщо на пікселях об’єкта розташовані тільки мітки А і В – піксель, на якому розміщена мітка А, визначається приналежним до тієї ж області, що і піксель, на якому розміщена мітка В;   якщо на пікселях об’єкта розташовані тільки мітки А і С – піксель, на якому розміщена мітка А, визначається приналежним до тієї ж області, що і піксель, на якому розміщена мітка С;   якщо на пікселях об’єкта розташовані мітки А, В і С – це означає, що пікселі, на які вказують мітки B і C:    належать до однієї області, і піксель, на якому розміщена мітка А, теж визначається приналежним до цієї область;    не належать до однієї області, тоді піксель, на якому розміщена мітка А, може бути визначений приналежним до області, до якої належить або піксель розташований під міткою B, або – під міткою C. При цьому області, на пікселі яких вказують мітки B і C, помічаються як еквівалентні в таблиці еквівалентності. У випадку восьми-зв’язності принципи визначення приналежності пікселя до певної області наступні:   якщо мітка А розташована на фоновому пікселі – ABCDE -маска переходить в наступне положення без виконання будь-яких дій;   якщо на пікселі об’єкта розташована тільки мітка А – створюється нова область до якої і буде належати даний піксель;   якщо на пікселях об’єкта розташовані тільки мітки А і будь-яка одна з решти міток – піксель, на якому розміщена мітка А, визначається приналежним до тієї ж області, що і піксель, на якому розміщена друга мітка;   якщо на пікселях об’єкта розташовані мітки А і будь-яка комбінацій з решти міток – це означає, що пікселі, на які вказують мітки з комбінації:    належать до однієї області, і піксель, на якому розміщена мітка А, теж визначається приналежним до цієї область;   не належать до однієї області, тоді піксель, на якому розміщена мітка А, може бути визначений приналежним до області, до якої належить піксель розташований під будь-якою з міткок комбінації. При цьому області, на пікселі яких вказують мітки з комбінації, помічаються як еквівалентні. При другому проході (у випадку і чотирьох- і восьми-зв’язності) здійснюється перерозмітка областей, з врахуванням інформації, розташованої в таблиці еквівалентності. Література 1. Нахождение связных областей на изображениях [Електронний ресурс] Режим доступу: URL: http://www.mallenom.ru/article004.php – Назва з екрану. 2. Курс лекций по олимпиадной информатике (C) [Електронний документ] Режим доступу: URL: http://informatics.mccme.ru/file.php/75/book-c.pdf – Заголовок з екрану. 3. Подсчет объектов на бинарном изображении [Електронний ресурс] Режим доступу: URL: http://habrahabr.ru/post/119244/ – Назва з екрану. 

Review of methods for determining connected regions of binary images in computer vision systems

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/8602/2/Conf_2014_Krivtsov_S_O-Review_of_methods_for_199-200.pdf

Review of methods for determining connected regions of binary images in computer vision systems

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University