Идентификация природных объектов при обработке данных …
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
X X
0
0
0
0 X X
1
1
X
0
0
0
0
X
1
1
1
X
0
0
0
X
1
1
1
X
0
0
0
0
X
1
X
0
0
0
0
0
0
X
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
а
б
Рис. 1.
Иллюстрация выделения контура. Идентификация фоновых точек,
обозначенных «0» и точек объекта, обозначенных «1» (
а
). Получение
граничных точек (
б
)
Идентификация фоновых точек и точек объекта проводится сле-
дующим образом. Рассмотрим представление изображения как функ-
ции двух переменных
z = f
(
x
,
y
)
(рис. 2) с последующим ее описани-
ем, например, посредством дискретного прямого и обратного
преобразования Фурье.
Очевидно, что при значительном перепаде значений функции
(предварительно определяется некоторое пороговое значение такого
перепада) можно классифицировать точку как предположительно
граничную и далее анализировать массив таких точек.
Контур кодируется как последовательность комплексных чисел
a + ib
, где
a
— смещение относительно предыдущей точки по оси
X
,
а
b
— смещение по оси
Y
, что определяет контур как сигнал. При об-
работке подобных сигналов применяются традиционные подходы:
спектральный и корреляционный анализ, фильтрация, дискретное
преобразование Фурье. Вектор, определяющий контур, обозначается
N
=
(
n
1
,
n
2
, …,
n
k
),
n
j
=
a
j
+ ib
j
—
j
-й элементарный вектор.
2. Сравнение выделенных контуров.
Для сравнения получен-
ного контура и контура объекта с эталонного изображения исполь-
зуют две величины: максимального значения взаимокорреляционной
функции (ВКФ)
f
max
и максимальной разности соответствующих зна-
чений автокорреляционной функции (АКФ)
1
max
v
и
2
max
v
векторов
сравниваемых контуров. Обе величины безразмерные и изменяются
от 0 до 1. Для одинаковых контуров первая из двух величин равна 1,
вторая — 0.
Вводится понятие
взаимокорреляционной функции
(ВКФ) двух
контуров, которая определяется как нормированное скалярное произ-
ведение их векторов:
f
(
m
)
=
(
A
,
B
(
m
)
)/(
|
A
|·|
B
|
), где
B
(
m
)
— контур, полу-
ченный из
B
путем циклического сдвига его элементарных векторов на
m
элементов, |
A
| = (Σ|
a
i
|
2
)
1/2
— норма вектора
А
, |
B
| = (Σ|
b
i
|
2
)
1/2
— норма
вектора
B
. Максимальное значение
