1
IM9 - 1
Thresholding adaptiv.
Segmentarea Watershed
IM9 - 2
Astazi discutam despre:
• Tresholding adaptiv
• Imbunatatirea segmentarii treshold
• Segmentarea Watershed
IM9 - 3
Tresholding adaptiv • uneori utilizarea unei singure valori de prag nu
este posibila
• de ex. in imagini cu fundal variabil
IM9 - 4
Tresholding adaptiv • o solutie – scaderea unei imagini care contine doar
fundalul si apoi aplicarea tresholdului optim
• alta solutie – utilizarea tresholdingului adaptiv:
– se considera ca un pixel are o vecinatate de nxn pixeli si se calculeaza o valoare de prag, TL pentru aceasta
– valoarea pixelului este setata la alb sau negru in
functie de aceasta valoare de prag
– mai eficient daca:
TL = {val. medie sau mediana) – C
– este necesara determinarea lui n si C
2
IM9 - 5
Exemplu
Tresholding adaptiv
n=45 si C=3
Tresholding Otsu
IM9 - 6
Imbunatatirea segmentarii threshold
• insensibila la contextul spatial al pixelilor ->
multe cazuri in care desi pixelul corespunde
criteriului de prag (threshold) nu este parte a
unui segment
• pot apare: – mici segmente care nu pot exista fizic
– frontiere “colturoase” cand ele sunt netede
– doua obiecte conectate cand ele sunt separate
• factor principal este zgomotul
IM9 - 7
Imbunatatirea segmentarii threshold (2)
• Solutii:
– procesarea imaginii inainte de segmentare
– procesarea imaginii segmentate
– adaptarea procesului de segmentare
• de obicei se utilizeaza o combinatie a acestor
tehnici
IM9 - 8
Exemplu
im. originala dupa thresholding histograma
3
IM9 - 9
Exemplu (2)
• Solutii:
– operatia de inchidere pt. acoperirea golurilor
– operatia de deschidere pt. stergerea segmentelor mici
– cautarea punctelor izolate si setarea valorilor lor de gri
– aplicarea filtrului median inainte sau dupa thresholding
IM9 - 10
Exemplu (3)
im. originala dupa thresholding filtru median 3x3
IM9 - 11
Exemplu (4)
im. originala filtru median 3x3 dupa thresholding
IM9 - 12
Alt exemplu
im. originala dupa thresholding
4
IM9 - 13
Alt exemplu (2)
im. originala inchidere cu un dupa thresholding element patrat de 7x7
IM9 - 14
Alt exemplu (3)
inchidere cu un segmentele sub o element patrat de 9x9 anumita dimensiune sterse
IM9 - 15
Alt exemplu (4)
difuzie si thresholding conturile suprapuse peste imag. originala
IM9 - 16
Imbunatatirea segmentarii threshold • Artefacte ale valorilor de gri pe suprafete mari
(gradient de iluminare de-a lungul imaginii,
fundal iluminat diferit)
• Solutii: – aplicarea transformatei morfologice “top hat”
– tehnici Fourier
– thresholding adaptiv
– scaderea din imaginea originala a imaginii filtrate cu filtru trece jos
– minimizarea entropiei histogramei (entropia Shanon)
5
IM9 - 17
Entropia histogramei
• entropia creste de la A la C
• entropia Shanon:
A B C
IM9 - 18
Exemplu
im. originala histograma dupa thresholding
IM9 - 19
Exemplu (2)
im. dupa minim. histograma dupa thresholding entropiei
IM9 - 20
Segmentarea Watershed • separarea automata a obiectelor care se ating
dintr-o imagine segmentata
• imaginea distantelor este binarizata folosind o
valoare de prag suficient de mare ca obiectele
sa fie separate
• metoda functioneaza bine pe imagini cu obiecte
convexe netede care nu se suprapun prea mult
6
IM9 - 21
Exemplu
imaginea binara
tresholding
harta distantelor
IM9 - 22
Segmentarea Watershed (2)
IM9 - 23
Exemplu
original dupa inversiune dupa tresholding
Otsu
IM9 - 24
Exemplu
liniile watershed
suprapusa peste
imaginea binarizata
dupa transformata
distanta
7
IM9 - 25
Exemplu
liniile watershed
suprapusa peste imaginea
originala ->SKIZ
dupa transformarea
distantei
IM9 - 26
Exemplu
gradientul
morfologic
imaginea binara
IM9 - 27
Exemplu
liniile watershed
suprapusa peste
imaginea originala
liniile watershed
suprapuse peste
imaginea gradient
IM9 - 28
Segmentarea Watershed (3) • Apare suprasegmentarea datorita zgomotului si
a iregularitatilor locale
• Se aplica initial o operatie de netezire
• Un pas de postprocesare ce consta in unirea
regiunilor pe baza similaritatilor
• Se utilizeaza inundarea pe baza unui set de
markeri predefinit
8
IM9 - 29
Exemplu
transformarea
watershed asupra
gradientului
imaginea binara
IM9 - 30
Exemplu
transformarea
watershed
controlata prin
markeri
imaginea cu markeri