單元六 影像表示與描述

• 基本資訊

  • 作者: 黃正民

• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 1 影像表示與描述的基本概念

  • 機器視覺的圖形識別或電腦視覺之應用,常會先用從影像中擷取出有用的物件或特徵 表示與描述
  • 直接用物件的區塊內容 難度高且沒有效率，要用簡單的表示式來表示物件，最後再以數值來描述物件
  • 表示(representation)
    • 用簡單的圖形來代替複雜的圖形
  • 描述(description)
    • 將簡單的圖形用數值描述出來,做為分析、辨識的依據
  • 影像物件特徵
    • 特徵點
    • 輪廓外形
    • 結構關係
    • 顏色
    • 紋理
  • 物件表示
    • 外形表示(boundaryrepresentation)
    • 骨架表示(skeletonrepresentation)
  • 物件描述
    • 外形描述(boundarydescription)
    • 區域描述(regiondescription)
  • 不變性影像物件特徵
    • 物件與相機之間可能有不同的距離及方向
    • 同一種物件因為擺置的遠近及方向的不同,有不同的物件影像,不能就認為是不同的物件
    • 物件的表示與描述與物件的大小、位置、及方向無關

• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 2 影像物件的外形表示(上)

  • 外形表示(boundaryrepresentation)
    • 在物件比對、確認、及辨識上常被使用
    • 被發展出來的表示式也最多
    • 鏈碼表示、多邊形表示、一維函數表示、邊界分段表示
  • 鏈碼表示
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    • 步驟
      • 根據鏈碼的長度,在物件輪 廓的平面上劃分網格
      • 選取離輪廓較近的網格端點
      • 選擇一個端點為起始點
      • 順時鐘方向將相鄰的端點連 結、編碼成方向碼
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    • 如何使鏈碼表示式與起始點、 物件大小、物件方向無關
      • 與起始點無關 將鏈碼字串視為一個整數,循環 鏈碼,取最小整數來決定起始點
    • 與物件大小無關: 網格大小是隨著物件的大小而改變
    • 與物件方向無關: 將方向碼改成為相對方向碼,以目前的方向碼減前一個方向碼

• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 3 影像物件的外形表示(中)

  • 多邊形表示
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 4 影像物件的外形表示(下)

  • 漸進分割法
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 5 影像物件的骨架表示

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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 6 影像物件的邊界描述

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  • 統計力矩(statisticalmoments)
    • 力矩是資料的統計量
    • 0階:資料點的個數
    • 1階:資料的總和
    • 2階:變異量(variance)
    • 3階:偏斜量(skew)
    • 高階:沒有單純的物理意義
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 7 影像物件的區域描述(上)

  • 區域描述
    • 描述區塊內部的影像特徵
    • 簡單的區域描述
      • 面積(area):封閉輪廓內的像素個數
      • 周長(perimeter):封閉輪廓上的像素個數
      • 緊湊性(compactness)·周長2/面積
      • 主軸(principalaxes):物體分佈最廣的方向
      • 區域內灰階平均值、中間值、最大值、最小值等
    • 例子
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 8 影像物件的區域描述(下)

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  • 灰階共生矩陣的描述
    • 最大機率值:最可能的像素相對位置關係
    • k次方的差值力矩(elrment difference moment of order k):灰階共生矩陣中,數值高的元素是否集中 在對角線附近
    • 亂度:共生矩陣的元素數值愈相近,亂度值愈大,影 像中灰階值分佈越凌亂
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  • 例子
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 9 影像特徵的描述與比對(上)

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  • 三角才是，其他不是
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 10 影像特徵的描述與比對(中)

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  • 比對方式
    • 掃描影像中的各個區域,分別做為候選區域
    • 計算各候選區域的累加邊緣強度值
    • 選出最大值者·即為比對結果
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 11 影像特徵的描述與比對(下)

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  • SAD
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• 數位影像處理_黃正民_單元六 影像表示與描述_Part 12 影像表示與描述的應用

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