Morfologi i Gråskala-Bilder

Like dokumenter
Morfologi i Binære Bilder II

Morfologi i Binære Bilder

Morfologi i Binære Bilder

Morfologi i Gråskala-Bilder II

Morfologi i Binære Bilder III

Motivasjon. Litt sett-teori. Eksempel. INF Kap. 11 i Efford Morfologiske operasjoner. Basis-begreper

Motivasjon. INF 2310 Morfologi. Eksempel. Gjenkjenning av objekter intro (mer i INF 4300) Problem: gjenkjenn alle tall i bildet automatisk.

Motivasjon. Litt sett-teori. Eksempel. INF Mesteparten av kap i DIP Morfologiske operasjoner på binære bilder.

Grunnleggende Matematiske Operasjoner

Morfologiske operasjoner på binære bilder

Spatial Filtere. Lars Vidar Magnusson. February 6, Delkapittel 3.5 Smoothing Spatial Filters Delkapittel 3.6 Sharpening Spatial Filters

Morfologiske operasjoner på binære bilder

Intensitetstransformasjoner og Spatial Filtrering

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Introduksjon. Morfologiske operasjoner på binære bilder. Litt mengdeteori. Eksempel: Lenke sammen objekter INF

Introduksjon. Litt mengdeteori. Eksempel: Lenke sammen objekter. Morfologiske operasjoner på binære bilder. INF2310 Digital bildebehandling

Filtrering i Frekvensdomenet II

Morfologiske operasjoner på binære bilder

Motivasjon INF Eksempel. Gjenkjenning av objekter intro (mer i INF 4300) OCR-gjennkjenning: Problem: gjenkjenn alle tall i bildet automatisk.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Matematisk Morfologi Lars Aurdal

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN. Bildebehandling og mønstergjenkjenning

UNIVERSITETET I OSLO

Punkt, Linje og Kantdeteksjon

Grunnleggende om Digitale Bilder (ITD33515)

UNIVERSITETET I OSLO

Prøve- EKSAMEN med løsningsforslag

Mer om Histogramprosessering og Convolution/Correlation

Deteksjon av ringformede fotgrøfter i høyoppløselige satellittbilder av jordbruksområder

UNIVERSITETET I OSLO

Morfologiske operasjoner. Motivasjon

UNIVERSITETET I OSLO

Oversikt, kursdag 3. Matematisk morfologi III. Hit-or-miss transformen og skjeletter. Hit-or-miss transformen og skjeletter

Introduksjon. Litt mengdeteori. Eksempel: Lenke sammen objekter. Morfologiske operasjoner på binære bilder. INF2310 Digital bildebehandling

Matematisk morfologi IV

Matematisk morfologi II

UNIVERSITETET I OSLO

Oversikt, kursdag 2. Matematisk morfologi II. Morfologiske operatorer, erosjon og dilasjon. Morfologiske operatorer, erosjon og dilasjon

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN Bildebehandling

Matematisk morfologi V

Oversikt, kursdag 5. Matematisk morfologi V. Hva er segmentering. Hva er segmentering. Lars Aurdal Norsk regnesentral

Introduksjon. Litt mengdeteori. Eksempel: Lenke sammen objekter. Morfologiske operasjoner på binære bilder. INF2310 Digital bildebehandling

Filtrering i Frekvensdomenet III

Matematisk morfologi III

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

Neste to forelesninger. Bildefiler - bildeformater De aller fleste bildeformater 3/18/2009. Digitale bilder med spesielt fokus på medisinske bilder

UNIVERSITETET I OSLO. Dette er et løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

Fargebilder. Lars Vidar Magnusson. March 12, 2018

Oversikt, kursdag 4. Matematisk morfologi IV. Geodesi-transformasjoner: Dilasjon. Geodesi-transformasjoner

Histogramprosessering

Eliminasjon av ubetsemthet

UNIVERSITETET I OSLO

Foreta omskrivninger av den stedsderiverte av et produkt som forekommer i den vanlige formen:

Midtveiseksamen Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

Lars Vidar Magnusson Kapittel 13 Rød-Svarte (Red-Black) trær Rotasjoner Insetting Sletting

Grådige algoritmer. Lars Vidar Magnusson Kapittel 16. Aktivitetvelgingsproblemet Huffmankoder

MA1103. Partiellderivert, derivert og linearisering

INF-MAT5370. Trianguleringer i planet (Preliminaries)

Kantsegmentering NTNU

INF1400 Kap 1. Digital representasjon og digitale porter

Lars Vidar Magnusson

UNIVERSITETET I OSLO

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING MANDAG 15. AUGUST 2011 KL LØSNINGSFORSLAG

UNIVERSITETET I OSLO

Histogramprosessering

Heapsort. Lars Vidar Magnusson Kapittel 6 Heaps Heapsort Prioritetskøer

UNIVERSITETET I OSLO

1 Mandag 22. februar 2010

Mars Robotene (5. 7. trinn)

MAT feb feb mars 2010 MAT Våren 2010

Høgskoleni østfold EKSAMEN. ITD33506 Bildebehandling og monstergjenkjenning. Dato: Eksamenstid: kl 9.00 til kl 12.00

Minimum Spenntrær - Kruskal & Prim

UNIVERSITETET I OSLO

Funksjoner. Astrid Bondø Svein Hallvard Torkildsen. Namsos,

Midtveiseksamen. INF Digital Bildebehandling

DEL 1. Uten hjelpemidler. Oppgave 1 (3 poeng) Oppgave 2 (5 poeng) Oppgave 3 (4 poeng) S( x) 1 e e e. Deriver funksjonene. Bestem integralene

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1110, uka 28/4-2/5

Lokale operasjoner. Omgivelser/naboskap/vindu. Bruksområder - filtrering. INF 2310 Digital bildebehandling FILTRERING I BILDE-DOMÈNET I

Lær å bruke Microsoft Mathematics, Matematikk-tillegget i Word og WordMat. Av Sigbjørn Hals

Analyse av Algoritmer

Design. Manual. Mynte Medier. Svein Erik Rusten

Tittel: Fleksibelt rørformet element med tettende tapelag

Oversikt, matematisk morfologi. Matematisk morfologi. Oversikt, matematisk morfologi. Oversikt, matematisk morfologi. Praktisk informasjon

Trianguleringer i planet.

P28416NO05. Fagfelt Oppfinnelsen angår generelt fleksible rør og især en ny utforming for et fleksibelt rør med et tett båndlag.

SEGMENTERING IN 106, V-2001 BILDE-SEGMENTERING DEL I 26/ Fritz Albregtsen SEGMENTERING SEGMENTERING

REDI STØTTEMUR FRA AAS BETONG PRODUKTINFORMASJON LEGGEANVISNING ET UTEMILJØ Å VÆRE STOLT AV!

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Matematisk morfologi NTNU

INF1400 Kap 02 Boolsk Algebra og Logiske Porter

Forelesning 4. Binær adder m.m.

Minimum spenntrær. Lars Vidar Magnusson Kapittel 23. Kruskal Prim

MAT Grublegruppen Uke 37

Hvordan påvirker valg av glattingsfilter PET-avbdildning av små svulster? Eksperimenter og simuleringer

Transkript:

Morfologi i Gråskala-Bilder Lars Vidar Magnusson April 3, 2017 Delkapittel 9.6 Gray-Scale Morphology

Generelt Gråskala morfologiske operasjoner har mye til felles med binære morfologiske operasjoner. Vi har som før sett med x og y koordinater. Vi har digitale funksjoner f og b som representerer henholdsvis bildet og det strukturerende elementet.

Strukturende Elementer (SE) Vi har to typer strukturende elementer (SE) i gråskala morfologi. Nonflat (Kurvet) Flat Vi benytter stort sett bare flate SEr i praksis

Strukturende Elementer (SE) Som i binære SEr må vi definere senter/origo skikkelig. Når ingenting annet sies er det snakk om et symmtrisk SE. Vi kan utføre refleksjon av et SE.. ˆb(x, y) = b( x, y)

Erosion (Erosjon) Under er et eksempel på erosjon av et gråskala-bilde med et flatt sirkulært SE med radius på 2 piksler.

Erosion (Erosjon) Erosion (erosjon) av gråskala-bilder f med et flatt SE b er definert som følger.. [f b](x, y) = min (s,t) b {f (x + s, y + t)} Vi velger den laveste intensiteten av alle elementene i f som overlapper et element i b Erosjon vil derfor.. gjøre mørke områder større og lyse områder mindre gjøre bildet mørkere

Et Enkelt Eksempel Her er et enkelt eksempel på erosjon med et flatt SE. 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 2 2 2 0 1 1 1 2 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1

Et Enkelt Eksempel Resultatet fra operasjonen blir... 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 2 2 2 0 1 1 1 2 0 0 0 1 1 1 1 1 = 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1

Dilation (Utvidning) Under er et eksempel på utvidning av et gråskala-bilde med et flatt sirkulært SE med radius på 2 piksler.

Dilation (Utvidning) Dilation (utvidning) av gråskala-bilder f med et flatt SE b er definert som følger. [f b](x, y) = max (s,t) b {f (x s, y t)} Vi velger den høyeste intensiteten av alle elementene i f som overlapper et element i ˆb Utvidning vil derfor.. gjøre lyse områder større og mørke områder mindre gjøre bildet lysere

Et Enkelt Eksempel Her er et enkelt eksempel på utvidning med et flatt SE. 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0 1 1 2 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1

Et Enkelt Eksempel Resultatet fra operasjonen blir... 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0 1 1 2 0 1 1 2 2 1 1 1 = 1 1 2 2 2 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0 0 1 1 0 0 1 1 2

Erosjon og Utvidning med Kurvet SE Erosjon av et gråskala-bilde f med et kurvet SE b N er definert som... [f b N ](x, y) = min (s,t) b {f (x + s, y + t) b N (s, t)} Utvidning av et gråskala-bilde f med et kurvet SE b N er definert som... [f b N ](x, y) = max (s,t) b {f (x s, y t) + b N (s, t)} Merk Kurvede SEr brukes sjeldent siden resultatet kan være vanskelig å tolke (ikke begrenset til verdier i f )

Koblingen Mellom Erosjon og Utvidning Som med binær morfologi er det en kobling mellom erosjon og utvidning. og (f b) c (x, y) = (f c ˆb)(x, y) (f b) c (x, y) = (f c ˆb)(x, y) hvor f c = f (x, y). Vi forenkler typisk notasjonen til... (f b) c = (f c ˆb) og (f b) c = (f c ˆb)

Opening (Åpning) Under er et eksempel på åning av et gråskala-bilde med et flatt sirkulært SE med radius på 3 piksler.

Opening (Åpning) Opening (åpning) av et bilde f med et SE b er definert som følger. f b = (f b) b Som tidligere så er åpning bare en erosjon, fulgt av en utvidelse. Kan visualiseres som å flytte rundt SE rundt samt å presse opp mot undersiden av intensitsprofilen.

Et Enkelt Eksempel Her er et enkelt eksempel på åpning med et flatt SE. 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 2 2 2 0 1 1 1 2 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1

Et Enkelt Eksempel Resultatet fra operasjonen blir... 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 2 2 2 0 1 1 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 = 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1

Closing (Lukking) Under er et eksempel på lukking av et gråskala-bilde med et flatt sirkulært SE med radius på 3 piksler.

Closing (Lukking) Closing (lukking) av et bilde f med et SE b er definert som følger. f b = (f b) b Som tidligere så er lukking bare en utvidelse, fulgt av en erosjon. Kan visualiseres som å flytte rundt SE rundt samt å presse ned mot oversiden av intensitsprofilen.

Et Enkelt Eksempel Her er et enkelt eksempel på lukking med et flatt SE. 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0 1 1 2 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1

Et Enkelt Eksempel Resultatet fra operasjonen blir... 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0 1 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 = 0 1 1 2 2 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1

Koblingen Mellom Åpning og Lukking Som tidligere så er det en kobling mellom åpning og lukking. og tilsvarende... (f b) c = f c ˆb (f b) c = f c ˆb Siden f c = f (x, y) kan vi også skrive.. og tilsvarende... (f b) = f ˆb (f b) = f ˆb

Morfologisk Utjevning Under er resultatet av å utføre morfologisk utjevning på et gråskala-bilde med støy.

Morfologisk Utjevning Åpning fjerner lyse detaljer mindre enn SE og lukking fjerner mørke detaljer mindre enn SE De kan derfor kombineres til å oppnå morfologisk ujevning. (f b) b Hva som fjernes kontrolleres av SE

Et Reelt Eksempel Under har vi et bilde av Cygnus Loop supernova tatt i X-ray båndet. La oss prøve å fjerne støyet ved hjelp morfologisk utjevning

Et Reelt Eksempel Under er resultatet av å åpne, så lukke, med et flatt SE med radius på 1 (2) piksler

Et Reelt Eksempel Under er resultatet av å åpne, så lukke, med et flatt SE med radius på 2 (3) piksler

Et Reelt Eksempel Under er resultatet av å åpne, så lukke, med et flatt SE med radius på 4 (5) piksler

Morfologisk Gradient Her er et eksempel på hva som kan gjøres med morfologisk gradient operasjonen.

Morfologisk Gradient Vi kan bruke morfologiske operasjoner på gråskala-bilder for å finne en gradient. g = (f b) (f b) Operasjonen vil fremheve kanter i.e. endringer, mens homogene områder forsvinner Ligner på derivasjonen som brukes for å finne gradienten ved normal spatial filtrering

Et Reelt Eksempel Her er et bilde fra en CT undersøkelse

Et Reelt Eksempel Her er et resultatet av å utvide det gitte bildet med et kvadratisk 3 3 SE

Morfologisk Gradient Her er den endelige morfologiske gradienten (samt orginalen for sammenligning)