Szkeletoniz ci
Download
1 / 61

Szkeletonizáció - PowerPoint PPT Presentation


  • 68 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Szkeletonizáció. Vámossy Zoltán 2004 (Palágyi Kálmán SzTE és Mubarak Shah, Tennessee University anyagai alapján). VS általános modellje. Jellemző meghatározás. Alak reprezentáció. A régió határaihoz kapcsolódó jellemzők (külső reprezentánsok)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha

Download Presentation

Szkeletonizáció

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Szkeletoniz ci
Szkeletonizáció

Vámossy Zoltán

2004

(Palágyi Kálmán SzTE és Mubarak Shah, Tennessee University anyagai alapján)




Alak reprezent ci
Alak reprezentáció

  • A régió határaihoz kapcsolódó jellemzők (külső reprezentánsok)

  • A régió belső jellemzőivel kapcsolatos, az objektum által elfoglalt területtel kapcsolatos


Csontv z skeleton h blum
Csontváz (skeleton) – H. Blum

  • A Medial Axis Transform (MAT – középtengely transzformáció) eredménye: olyan pontok, amelyek legalább két oldaltól azonos távolságra helyezkednek el

  • A középtengely pontjai az objektum által tartalmazott legnagyobb méretű körök középpontjainak mértani helyei

  • Préri-tűz analógia: a határon tüzet gyújtunk, a váz azon pontok helye, ahol a tűzfrontok találkoznak és kioltják egymást

  • A maximális méretű beírható hipergömbök középpontjainak helye


A legk zelebbi hat rpontok
A legközelebbi határpontok

A 2D vázon háromféle pont található:

vonal-végpont, vonal-pont és elágazási-pont


3d t m r test v za
3D tömör test váza

A 3D objektumok váza általában (2D szegmensek) felületrészek


Tulajdons gok
Tulajdonságok

  • Szkeleton

    • Az objektum általános alakját adja

    • Megadja az objektum topológiai struktúráját és

    • Lokális szimmetria adatokat szolgáltat

  • Invariáns

    • eltolásra

    • elforgatásra

    • skálázásra

  • Vékony, kompakt formában ír le


Egy rtelm s g
Egyértelműség!

Ugyanaz a váz különböző objektumokhoz tartozhat





Lok lis objektum szimmetri k
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.


Csontv zas t m dszerek
Csontvázasító módszerek

  • Távolság transzformáció (distance transform)

  • Voronoi diagram

  • Vékonyítás (iterációs módszer)


T vols g transzform ci distance transform dt
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


T vols g transzform ci
Távolság transzformáció

Input (bináris kép)

Távolság térkép





Inverz mat
InverzMAT


Szkeletoniz ci

  • 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)


Szkeletoniz ci

Borgefors módszere

Előre haladásforward scan

Visszafelébackward scan




Szkeletoniz ci

A módszer lépései

Eredeti bináris kép

Inicializálás

backward scan

forward scan


Szkeletoniz ci

Csontvázasítás DT-vel

  • Az eredeti bináris képet jellemző és nem jellemző elemekké konvertáljuk. A jellemző elemek az objektum határához tartoznak

  • A távolság térképet készítünk, amely megadja a legközelebbi jellemző elemhez a távolságot (különböző távolságokat alkalmaznak!)

  • 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




Szkeletoniz ci

Voronoi diagram

  • Legyenek a síkon szabálytalan elrendezésű pontjaink.

  • 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.

  • Az ilyen tulajdonsággal rendelkező sokszögek konvexek és folytonosan töltik ki a síkot.

  • A meghatározásból következik, hogy a sokszög oldalai merőlegesek a körülvett pontot a többi ponttal összekötő egyenesekre és felezik azokat.


Szkeletoniz ci

Voronoi régiók

  • Legyen G = {g1, …, gn} az ún. n pontból álló generáló halmaz. A G Voronoi diagramjának elemei:

    Voronoi régiók (2D kiterjedés):

    Voronoi élek (szakaszok, 1D kiterjedés):



Szkeletoniz ci

Lépésenkénti konstruálás

Dr. Sárközy Ferenc:

http://www.agt.bme.hu/tutor_h/terinfor/t27.htm





Szkeletoniz ci

Voronoi alapú csontváz

  • Ha a határpontok sűrűsége végtelenhez tart, akkor a hozzátartozó Voronoi diagram a vázhoz konvergál


Szkeletoniz ci

3D példa

eredeti

Voronoi diagram

szabályozás

M. Näf (ETH, Zürich)


Szkeletoniz ci

Vékonyítás (thinning)

előtte

utána


Iterat v technika amely meghagyja az objektum topol gi j t rekurz v h moz ssal

Vékonyítás (thinning)

Iteratív technika, amely meghagyja az objektum topológiáját rekurzív hámozással



Szkeletoniz ci

Végpontok 3D vékonyításban

közép felület

eredeti

topológiai mag

középvonal




V kony t s
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




V kony t s zhang suen
Vékonyítás (Zhang-Suen)

  • A régió határpontjainak iteratív törlése a következő feltételek esetén:

  • Végpontot ne távolítsunk el

  • A kapcsolódás ne szakadjon meg

  • Ne okozza a régió túlzott hámozását

  • Régió pontok 1 és a háttér 0

  • Kontúrpont minden pixel, amelynek legalább egy 0-s szomszédja van (8-as szomszédságot feltételezve)


V kony t s zhang suen1
Vékonyítás (Zhang-Suen)

1. lépés:

  • Jelöljük meg törlésre a p1 pontot a következő feltételek teljesülése esetén:

  • 2 <= N(p1) <= 6

  • T(p1)=1; 0–1 átmenetek számap2-től p9-ig sorban

  • p2*p4*p6 = 0

  • p4*p6*p8 = 0

  • N(p1) = p2+p3+ … + p9

  • N(pi) pi nem nulla szomszédainak a száma

  • Miután végigmentünk a határpontokon a megjelölteket töröljük


V kony t s zhang suen2
Vékonyítás (Zhang-Suen)

2. lépés:

  • Miután megjelöltünk minden határpontot, ami teljesíti a köv. 4 feltételt:

  • 2 <= N(p1) <= 6

  • T(p1)=1

  • p2*p4*p8 = 0

  • p2*p6*p8 = 0

  • töröljük (először végigmegyünk az összes határponton, kijelölés, majd törlés)

  • Ismételjük a két lépést, amíg nincs már változás









Szkeletoniz ci

Követelmények

  • Geometriai:Az eredeti objektum közepén kell, hogy elhelyezkedjen a váz, és eltolásra, elforgatásra, skálázásra invariáns kell, hogy legyen

  • Topológiai:A váznak meg kell tartania az objektum eredeti topológiáját



ad
  • Login