Обзор основных методов контурного анализа для выделения контуров…
3
зуются кривые минимальной энергии, или змейки. Алгоритм следу-
ющий: сначала контур инициализируется как простая линия, а затем
он деформируется для создания области объекта. Точки в контуре
стремятся к границе объекта при минимизации энергии контура. Для
каждой точки
i
v
энергия
int
ext
( )
( ),
i
i
i
E E v E v
где
,
— константы, обеспечивающие относительную коррекцию
энергии;
int
( )
i
E v
— функция энергии, зависящая от формы контура;
ext
( )
i
E v
— функция энергии, зависящая от свойств изображения и
типа градиента в окрестности точки
.
i
v
Величины
,
i
E
int
( ),
i
E v
ext
( )
i
E v
являются квадратными матрица-
ми. Значение в центре каждой матрицы соответствует энергии конту-
ра в отметке
.
i
v
Каждая вершина
i
v
потенциально может перейти в любую точку
,
i
v
соответствующую минимальной энергии
.
i
E
Недостатки метода:
если объект не имеет четких границ или площадь неоднородна и
содержит плавные градиенты, то алгоритм не решит задачу сегмен-
тации корректно, что приведет к невозможности дальнейшего авто-
матизированного анализа;
нормаль вектора касательной у точки может сильно изменяться в
направлении, что может повлечь слияние точек. От этого контур мо-
жет получиться грубым и сильно отличаться от границ выделяемого
объекта.
2. Метод активных контуров без предварительного выделе-
ния границ
. В отличие от обычного метода активных контуров этот
метод не требует предварительного выделения границ объекта изоб-
ражения, а исходное изображение не обязательно сглаживать. Кри-
вая, или змейка (замкнутой округлой формы), двигается из произ-
вольной точки изображения. При пересечении границы она начинает
деформироваться и принимать форму объекта на изображении, как
бы заполняя внутреннюю его часть [5].
3. Детектор границ Кэнни
. Дж. Кэнни изучил математическую
проблему получения фильтра, оптимального по критериям выделе-
ния, локализации и минимизации нескольких откликов одного края.
Это означает, что детектор должен реагировать на границы, но при
этом игнорировать ложные, точно определять линию границы и реа-
гировать на каждую границу один раз, что позволяет избежать вос-
приятия широких полос изменения яркости как совокупности границ.
Алгоритм включает в себя:
сглаживание — размытие изображения для удаления шума;
