UOM.pdf

(817 KB) Pobierz
Operacje na
obrazach
binarnych.
Inżynieria biomedyczna
Bazy biomedyczne
Semestr (v) rok 2014/15
Piotr Gacek
Maciej Niewiński
Wstęp
Program ImageJ jest darmowym programem, który można pobrać ze strony ´ http://rsbweb.
nih.gov/ij/download.html. Strona domowa znajduje pod adresem http://rsbweb.
nih.gov/ij/index.html.
ImageJ jest oprogramowaniem typu open-source na licencji GPL, napisanym w języku Java.
Program umozliwia tworzenie własnych wtyczek, równie ˙ z napisanych w j˛ezyku Java.
Program nie posiada wersji spolszczonej. Szczegóły instalacji dla różnych systemów
operacyjnych
(Windows,
Linux,
Mac
OS)
można
znaleźć
na
stronie
http://rsbweb.nih.gov/ij/docs/install/index.html, jednak typowa instalacja nie wymaga od
użytkownika żadnych szczególnych działań..
Teoria:
Binaryzacja jest procesem konwersji obrazów kolorowych lub monochromatycznych (w
odcieniach szarości) do obrazu dwupoziomowego (binarnego). Prze prowadzenie binaryzacji
na obrazie znacząco redukuje ilość zawartej w nim informacji. Najczęściej realizowana jest
przez pogowanie (thresholding), polegające na ustaleniu wartości progowej (threshold),
poniżej której piksele obrazu klasyfikowane są jako piksele obiektu, natomiast pozostałe piksele
klasyfikowane są jako piksele tła (nie-obiekt):
Binaryzacja zwana jest również progowaniem, ponieważ w każdym przypadku
należy określić próg, powyżej którego piksel oznaczymy jako 1, a poniżej danej
wartości 0. Progowanie może zawierać więcej niż 1 próg dla danego piksela, działa
wtedy jak filtr środkowoprzepustowy.
Algorytmy binaryzacji możemy podzielić ze względu na metody wyznaczania progu:
●
●
●
●
progowanie globalne - najprostsze rozwiązanie, ustalamy stały próg dla
całego obrazka
progowanie lokalne - rozwiązanie określające próg w oparciu o mniejsze
fragmenty obrazu
progowanie wymagające wiedzy a-priori - metoda ta wykorzystuje
informację o np. procentowym pokryciu obrazu tekstem
progowanie
z
błędem
minimalnym
-
wykorzystuje
rozkład
prawdopodobieństwa oraz histogram barw do rozdzielenia obiektów
dwóch klas
Metody binaryzacji
Metoda Otsu stanowi przykład progowania optymalnego, w którym znaleziona wartość progu
jest optymalna w sensie
optymalizacji zadanej funkcji kryterialnej. W tym przypadku funkcją kryterialną jest wariancja
wewnątrzklasowa
(minimalizacja) lub wariancja między klasowa (maksymalizacja).
Metoda Otsu osiąga dobre rezultaty dla obrazów o histogramach bimodalnych, gdzie możliwa
jest reprezentacja histogramu przez dwa zachodzące nasiebie rozkłady normalne.
metody entropijne /Metoda Puna
Najprostszą metodą wykorzystującą entropię jako kryterium wyboru progu (metoda optymalna)
jest metoda maksymalizacji entropii w obrazie po binaryzacji (metoda Puna). W takim
przypadku, przyjęcie progu o wartości t dokonuje podziału obrazu na dwie klasy: klasę obiektu
oraz klasę tła,
Metoda entropijna Kapura.
Podobnie jak metoda Otsu, metoda Kapura przypisuje klasom powstałym przez zdefiniowanie
progu odpowiadające im prawdopodobieństwa. W szczególności suma prawdopodobieństw
zdarzeń w obu klasach niezależnie musi sumować się do 1.
Metody entropijne – Kapur, Sahoo, Wong
Metoda Kapura, Sahoo i Wonga opisuje wydzielone klasy niezależnymi rozkładami
prawdopodobieństwa (rozkłady nie zachodzą na siebie, tak jak w metodzie Otsu).
Maksymalizacja entropii jest interpretowana jako wskaźnik dużej zawartości informacyjnej
obrazu po progowaniu. Obiekt oraz tło opisane są rozkładami prawdopodobieństw
Prezentacja wybranych metod na obrazach binarnych.
1) Włączamy Imagej ( w tym wypadku wersja 1.49n).
2) Włączamy kolejno okienka Process->Binary. Widzimy wszystkie opcje związane z obrazami
binarnymi. Nas interesują tylko cztery: Distance Map, Ultimate Points, Watershed i Voronoi.
3) Teraz wczytujemy dowolny obrazek. Klikamy File->Open… i w nowym oknie wybieramy
interesujący nas obrazek.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin