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