Progowanie obrazu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Przykład obrazu binarnego

Progowanie (ang. thresholding) – metoda uzyskiwania obrazu binarnego na podstawie obrazu kolorowego lub w odcieniach szarości. Polega na wyznaczeniu dla danego obrazu progu jasności. Następnie piksele jaśniejsze od wyznaczonego progu otrzymują jedną wartość, a ciemniejsze drugą. Częstym zastosowaniem progowania jest oddzielenie obiektów pierwszoplanowych od tła[1][2].

Progowanie globalne i lokalne[edytuj | edytuj kod]

Progowanie globalne polega na wyznaczeniu jednego progu jasności dla całego obrazu. W przypadku progowania lokalnego dla każdego piksela obrazu wejściowego wyznacza się inny próg[3]. Progowanie globalne jest szybsze, jednak w niektórych przypadkach może dać słabe rezultaty (np. dla zdjęć nierówno oświetlonych obiektów)[4][5].

Techniki progowania[edytuj | edytuj kod]

W celu dokonania progowania często używa się metod opartych na analizie histogramu[1][5]. Przykładem takiej metody jest metoda Otsu. Metoda ta polega na sprawdzeniu wszystkich możliwych progów i wyborze takiego, aby wariancja wewnątrzklasowa była jak najmniejsza lub wariancja międzyklasowa była jak największa[6][3]. Obliczenie wariancji międzyklasowej wymaga mniejszego nakładu obliczeniowego, niż w przypadku optymalizacji wariancji wewnątrzklasowej[4].

W progowaniu czasami wykorzystywana jest wiedza a priori, np. procentowe pokrycie obrazu obiektami pierwszego planu[7].

Nie istnieje uniwersalna metoda progowania, która będzie najlepsza w każdych warunkach. Skuteczność metody progowania zależy od specyfiki danego obrazu[4].

Binaryzacja z podwójnym progiem[edytuj | edytuj kod]

Innym rodzajem progowania jest binaryzacja z podwójnym progiem. Podczas takiego progowania wyznaczane są dwa progi jasności. Następnie piksele, których poziom jasności znajduje się pomiędzy tymi progami (o wartościach większych od niższego progu i jednocześnie mniejszych od wyższego progu) przyporządkowane są do jednej klasy, a pozostałe piksele do drugiej. Metoda ta może być zastosowana np. do wyznaczania konturów[2].

Progowanie wielopoziomowe[edytuj | edytuj kod]

Uogólnieniem progowania jako metody binaryzacji jest wieloprogowanie (ang. multithresholding), określane również jako progowanie wielopoziomowe. W przypadku progowania wielopoziomowego wyznacza się większą liczbę progów, dzieląc w ten sposób obraz na więcej niż dwie klasy[6][4] (rezultatem takiego progowania nie jest zatem obraz binarny).

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b Mehmet Sezgin, Bülent Sankur, Survey over image thresholding techniques and quantitative performance evaluation, „Journal of Electronic Imaging”, 13 (1), 2004, s. 146-165, DOI10.1117/1.1631315.
  2. a b Binaryzacja (pol.). analizaobrazu.x25.pl. [dostęp 2017-03-16].
  3. a b Hetal J. Vala, Astha Baxi, A Review on Otsu Image Segmentation Algorithm, „International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology (IJARCET)”, 2 (2), luty 2013, s. 387-389.
  4. a b c d Algorytmy graficzne. Metody binaryzacji obrazów (pol.). pg.gda.pl. [dostęp 2017-03-16].
  5. a b Bryan S. Morse: Lecture 4: Thresholding (ang.). homepages.inf.ed.ac.uk. [dostęp 2017-03-16].
  6. a b Nobuyuki Otsu, A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms, „IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics”, 9 (1), 1979, s. 62-66, DOI10.1109/TSMC.1979.4310076.
  7. P.K. Sahoo, S. Soltani, A.K.C. Wong, A survey of thresholding techniques, „Computer Vision, Graphics, and Image Processing”, 41 (2), 1988, s. 233-260, DOI10.1016/0734-189X(88)90022-9.