Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Vámossy Zoltán 2004 (Palágyi Kálmán SzTE és Mubarak Shah, Tennessee University anyagai alapján) Szkeletonizáció.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Vámossy Zoltán 2004 (Palágyi Kálmán SzTE és Mubarak Shah, Tennessee University anyagai alapján) Szkeletonizáció."— Előadás másolata:

1 Vámossy Zoltán 2004 (Palágyi Kálmán SzTE és Mubarak Shah, Tennessee University anyagai alapján) Szkeletonizáció

2 Vámossy Zoltán IAR VS általános modellje

3 Vámossy Zoltán IAR Jellemző meghatározás

4 Vámossy Zoltán IAR Alak reprezentáció n A régió határaihoz kapcsolódó jellemzők (külső reprezentánsok) n A régió belső jellemzőivel kapcsolatos, az objektum által elfoglalt területtel kapcsolatos

5 Vámossy Zoltán IAR Csontváz (skeleton) – H. Blum n A Medial Axis Transform (MAT – középtengely transzformáció) eredménye: olyan pontok, amelyek legalább két oldaltól azonos távolságra helyezkednek el n A középtengely pontjai az objektum által tartalmazott legnagyobb méretű körök középpontjainak mértani helyei n Préri-tűz analógia: a határon tüzet gyújtunk, a váz azon pontok helye, ahol a tűzfrontok találkoznak és kioltják egymást n A maximális méretű beírható hipergömbök középpontjainak helye

6 Vámossy Zoltán IAR A legközelebbi határpontok A 2D vázon háromféle pont található: vonal-végpont, vonal-pont és elágazási-pont

7 Vámossy Zoltán IAR D tömör test váza A 3D objektumok váza általában (2D szegmensek) felületrészek

8 Vámossy Zoltán IAR Tulajdonságok n Szkeleton –Az objektum általános alakját adja –Megadja az objektum topológiai struktúráját és –Lokális szimmetria adatokat szolgáltat n Invariáns –eltolásra –elforgatásra –skálázásra n Vékony, kompakt formában ír le

9 Vámossy Zoltán IAR Egyértelműség! Ugyanaz a váz különböző objektumokhoz tartozhat

10 Vámossy Zoltán IAR Stabilitás

11 Vámossy Zoltán IAR Példák

12 Vámossy Zoltán IAR Topológiai reprezentáció

13 Vámossy Zoltán IAR Lokális objektum szimmetriák A vonal-pontokhoz és az elágazási pontokhoz tartozó körlapok 2 ill. 3 vagy több pontban érintik a határt – tükrözéses szimmetria. A vonalvégpontok körlapjai a határt köríven érintik – forgási szimmetria.

14 Vámossy Zoltán IAR Csontvázasító módszerek n Távolság transzformáció (distance transform) n Voronoi diagram n Vékonyítás (iterációs módszer)

15 Vámossy Zoltán IAR Távolság transzformáció (distance transform, DT) Input: A bináris tömbben a jellemző elemek (1-gyel) és a háttérelemek (0-val) megjelölve Output: B nem bináris tömb, mely tartalmazza a legközelebbi jellemző elemek (tulajdonságpontok) távolságát

16 Vámossy Zoltán IAR Input (bináris kép) Távolság térkép Távolság transzformáció

17 Vámossy Zoltán IAR

18 Vámossy Zoltán IAR DT city-block (vagy 4) távolsággal 4-es távolság maszk

19 Vámossy Zoltán IAR DT chess-board (vagy 8) távolsággal 8-as távolság maszk

20 Vámossy Zoltán IAR Iterációs módszer MAT (Medial axis tr.)

21 Vámossy Zoltán IAR Inverz MAT

22 Vámossy Zoltán IAR Hámozásos távolság transzformáció: chamfer distance transform in linear time (G. Borgefors, 1984) (racionális – sokszor egész - számokkal közelíti az euklideszi távolságot) 3 lépés Önmagába írunk vissza: b(i, j)

23 Vámossy Zoltán IAR Előre haladás forward scan Visszafelé backward scan Borgefors módszere

24 Vámossy Zoltán IAR Hámozó maszkok (2D) – d 3,4 távolság

25 Vámossy Zoltán IAR Chamfer maszkok 3D-ben

26 Vámossy Zoltán IAR Eredeti bináris kép Inicializálás forward scan backward scan A módszer lépései

27 Vámossy Zoltán IAR Csontvázasítás DT-vel n Az eredeti bináris képet jellemző és nem jellemző elemekké konvertáljuk. A jellemző elemek az objektum határához tartoznak n A távolság térképet készítünk, amely megadja a legközelebbi jellemző elemhez a távolságot (különböző távolságokat alkalmaznak!) n A lokális maximumokat és gerincelemeket detektáljuk (p): p bármely (távolságtérképen vett) q szomszédjára: DT(q) < DT(p) + di, ahol di a p-re helyezett távolsági maszk q-val fedésbe kerülő súlya

28 Vámossy Zoltán IAR A szkeleton részei

29 Vámossy Zoltán IAR Voronoi diagram

30 Vámossy Zoltán IAR Voronoi diagram n Legyenek a síkon szabálytalan elrendezésű pontjaink. n Minden pont köré szerkeszthető egy olyan sokszög, melynek belső pontjai (összes pontja a határát alkotó pontok kivételével) közelebb vannak a kérdéses ponthoz, mint az összes többi ponthoz. n Az ilyen tulajdonsággal rendelkező sokszögek konvexek és folytonosan töltik ki a síkot. n A meghatározásból következik, hogy a sokszög oldalai merőlegesek a körülvett pontot a többi ponttal összekötő egyenesekre és felezik azokat.

31 Vámossy Zoltán IAR Voronoi régiók n Legyen G = {g 1, …, g n } az ún. n pontból álló generáló halmaz. A G Voronoi diagramjának elemei: Voronoi régiók (2D kiterjedés): Voronoi élek (szakaszok, 1D kiterjedés):

32 Vámossy Zoltán IAR Voronoi csúcsok (0D kiterjedés)

33 Vámossy Zoltán IAR Lépésenkénti konstruálás Dr. Sárközy Ferenc: infor/t27.htm

34 Vámossy Zoltán IAR Delaunay háromszögelés/mozaikozás

35 Vámossy Zoltán IAR Voronoi és Deleaunay

36 Vámossy Zoltán IAR Dualitás

37 Vámossy Zoltán IAR Voronoi alapú csontváz n Ha a határpontok sűrűsége végtelenhez tart, akkor a hozzátartozó Voronoi diagram a vázhoz konvergál

38 Vámossy Zoltán IAR M. Näf (ETH, Zürich) eredetiVoronoi diagramszabályozás 3D példa

39 Vámossy Zoltán IAR előtteutána Vékonyítás (thinning)

40 Vámossy Zoltán IAR Iteratív technika, amely meghagyja az objektum topológiáját rekurzív hámozással Vékonyítás (thinning)

41 Vámossy Zoltán IAR Vékonyítás

42 Vámossy Zoltán IAR eredeti közép felület közép vonal topológiai mag Végpontok 3D vékonyításban

43 Vámossy Zoltán IAR Voxel típusok 3D esetben

44 Vámossy Zoltán IAR A 2D vékonyító algoritmus 8 résziterációt használ.: közömbös

45 Vámossy Zoltán IAR Vékonyítás repeat for i=S, SE, E, SW, N, NW, W, NE do egyidejű törlése mindazon p=1 pontoknak, melyekre illeszkedik az i-edik irány törlési maszkja until nem történt változás

46 Vámossy Zoltán IAR Hámozás

47 Vámossy Zoltán IAR Példa

48 Vámossy Zoltán IAR Vékonyítás (Zhang-Suen) n A régió határpontjainak iteratív törlése a következő feltételek esetén: 1. Végpontot ne távolítsunk el 2. A kapcsolódás ne szakadjon meg 3. Ne okozza a régió túlzott hámozását n Régió pontok 1 és a háttér 0 n Kontúrpont minden pixel, amelynek legalább egy 0-s szomszédja van (8-as szomszédságot feltételezve)

49 Vámossy Zoltán IAR Vékonyítás (Zhang-Suen) 1. lépés: n Jelöljük meg törlésre a p 1 pontot a következő feltételek teljesülése esetén: 1. 2 <= N(p 1 ) <= 6 2. T(p 1 )=1; 0–1 átmenetek száma p 2 -től p 9 -ig sorban 3. p 2 *p 4 *p 6 = 0 4. p 4 *p 6 *p 8 = 0 n N(p 1 ) = p 2 +p 3 + … + p 9 n N(p i ) p i nem nulla szomszédainak a száma n Miután végigmentünk a határpontokon a megjelölteket töröljük

50 Vámossy Zoltán IAR Vékonyítás (Zhang-Suen) 2. lépés: n Miután megjelöltünk minden határpontot, ami teljesíti a köv. 4 feltételt: 1. 2 <= N(p 1 ) <= 6 2. T(p 1 )=1 3. p 2 *p 4 *p 8 = 0 4. p 2 *p 6 *p 8 = 0 n töröljük (először végigmegyünk az összes határponton, kijelölés, majd törlés) n Ismételjük a két lépést, amíg nincs már változás

51 Vámossy Zoltán IAR D vékonyító algoritmus

52 Vámossy Zoltán IAR

53 Vámossy Zoltán IAR

54 Vámossy Zoltán IAR Példa

55 Vámossy Zoltán IAR Példa

56 Vámossy Zoltán IAR Példa (ér)

57 Vámossy Zoltán IAR Légcső

58 Vámossy Zoltán IAR Átmérő kalkuláció

59 Vámossy Zoltán IAR Légút

60 Vámossy Zoltán IAR n Geometriai: Az eredeti objektum közepén kell, hogy elhelyezkedjen a váz, és eltolásra, elforgatásra, skálázásra invariáns kell, hogy legyen n Topológiai: A váznak meg kell tartania az objektum eredeti topológiáját Követelmények

61 Vámossy Zoltán IAR Összehasonlítás


Letölteni ppt "Vámossy Zoltán 2004 (Palágyi Kálmán SzTE és Mubarak Shah, Tennessee University anyagai alapján) Szkeletonizáció."

Hasonló előadás


Google Hirdetések