Главная arrow книги arrow Копия Глава 24. Восприятие arrow Обнаружение краев
Обнаружение краев

Следуюшая операция, выполняемая на первом этапе обработки изображения, состоит в обнаружении краев на плоскости изображения. Краями называются прямые или кривые линии на плоскости изображения, которые служат "водоразделом" для существенных изменений в яркости изображения. Целью обнаружения краев является повышение уровня абстракции и переход от перегруженного подробностями мультимегабайтового изображения к более компактному, абстрактному представлению, как показано на рис. 24.4. Необходимость в выполнении такой операции обусловлена тем, что линии краев на изображении соответствуют важным контурам в сцене. На этом рисунке приведены три примера изображений, на которых отмечены так называемые сосредоточенные неоднородности: сосредоточенная неоднородность по глубине, обозначенная меткой 1; сосредоточенные неоднородности по ориентации двух поверхностей, обозначенные меткой 2; сосредоточенная неоднородность по коэффициенту отражения, обозначенная меткой 3; сосредоточенная неоднородность по освещенности (тень), обозначенная меткой 4. Результаты операции обнаружения краев относятся только к данному конкретному изображению и поэтому не содержат данных, позволяющих распознать эти различные типы сосредоточенных неоднородностей в сцене, но такая задача может быть решена в ходе дальнейшей обработки.

Рис. 24.4. Различные виды краев: сосредоточенные неоднородности по глубине (1); сосредоточенные неоднородности по ориентации поверхностей (2); сосредоточенные неоднородности по коэффициенту отражения (3); сосредоточенные неоднородности по освещенности (тени) (4)

На рис. 24.5, а приведено изображение сцены, на котором показан степлер, находящийся на столе, а на рис. 24.5, б приведены результаты применения алгоритма обнаружения краев к этому изображению. Вполне очевидно, что эти результаты весьма отличаются от идеального контурного рисунка. Небольшие края, соответствующие деталям изображения, не всегда выровнены друг с другом; на некоторых участках, где эти края обрываются, имеются пропуски, кроме того, есть и края, появившиеся под воздействием шума, которые не соответствуют каким-либо значимым деталям в этой сцене. Все указанные ошибки должны быть исправлены на последующих этапах обработки. Теперь перейдем к описанию того, как происходит обнаружение краев на изображении. Рассмотрим профиль яркости изображения вдоль одномерного поперечного разреза, перпендикулярного к некоторому краю (например, между левым стороной стола и стеной). Он выглядит примерно так, как показано на рис. 24.6, а. Местонахождение края соответствует значению х=50.

Рис. 24.5. Пример исходного изображения и результатов его обработки: фотография степлера (а): края, обнаруженные в результате обработки изображения на рис. 24.5, а (б)