Image segmentation

Abstract


The article provides a method for binary seg-mentation Images-reflection. At the same time, the presence in the IMAGE-zhenii, do not share it, check.


Full Text

Введение

Сегментация изображения является одним из ключевых этапов при решении задачи распознавания образов. Под сегментацией бинарного изображения подразумевается выделение контура определенного образа, присутствующего на изображении, для дальнейшей его идентификации.

Одним из распространенных подходов к сегментации бинарного изображения является способ «жука» [1]. Суть этого способа заключается в исследовании воображаемым жуком бинарного изображения. Если он находится в пикселе, который описывает контур, то поворачивает налево, в противном случае – направо, и продолжает передвижение до тех пор, пока не вернётся в начальное состояние. Недостатки данного способа заключаются в том, что он не всегда выделяет требуемый контур, а также большое время выполнения алгоритма в случае, если один контур вложен в другой [3]. Для преодоления этих недостатков предложен новый способ сегментации бинарного изображения.

Постановка задачи

Пусть имеется изображение, представленное на рисунке 1,

Рисунок 1 – Изображение, содержащее образы

которое математически описывается следующим образом:

(1)

где  i – длина изображения, j – ширина изображения.

Требуется найти контур на изображении, составленного из пикселей со значением 1.

Решение задачи

На первом шаге начинаем просматривать столбцы изображений с первого пикселя по последний, если встречается одни или несколько подряд идущих пикселей (далее группа пиксели) со значением один, то запоминаем их координаты. Пример выполнения первого шага показан на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Выделение групп пикселей

 

На втором шаге среди групп пикселей двух соседних столбцов ищем точки соприкосновения. Точки соприкосновения определяются по следующим правилам:

(2)

где  x1 и y1 – координаты первой группы пикселей,       x2 и y2 – координаты второй группы пикселей.

Пример выполнения второго шага показан на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Определение соприкасающихся групп пикселей

 

 

На третьем шаге выбираем все пересекающиеся между собой группы пикселей, крайние координаты которых описывают контур образа. Результат выполнения третьего шага, показан на рисунке 3а.

 

Рисунок 3а. Выделенные образы

 

Апробация предложенного способа приведена для следующего изображения, представленного на рисунке 4.

Рисунок 4 – Изображение для сегментации

 

В результате применения разработанного способа получены образы, представленные на рисунке 5.

Рисунок 5 – Результат сегментации изображения

 

Время работы алгоритма составляет 0.05 секунд, а сегментация этого же изображения при использовании способа «жук» на той же ЭВМ заняла 0.08 секунд.

Заключение

Разработанный алгоритм сегментации бинарного изображения позволяет выделять любые непересекающиеся образы, в независимости от их расположения на изображении. Время, затраченное на работу разработанного алгоритма, меньше, чем при использовании известного способа, что подтверждается численным экспериментом.

About the authors

Vitaly M. Tatyankin

Yugra State University

Author for correspondence.
Email: bambar@bk.ru

Russian Federation, 16, Chehova street, Khanty-Mansiysk, 628012

Senior lecturer of the Department of Automated Information Processing Systems and Management, Institute of Control Systems and Information Technology, Yugra State University

Irina S. Dyubko

Yugra State University

Email: irishka_dyubko@mail.ru

Russian Federation, 16, Chehova street, Khanty-Mansiysk, 628012

Post-graduate student of the Department of Theory and Methodology of Physical Education, Institute of Humanities, Yugra State University

References

  1. Сегментация символов в изображении модифицированным методом жука [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.isuct.ru/e-publ/snt/sites/ru.e-publ.snt/files/2014/01/snt_2014_n01-85.pdf (дата обращения: 01.06.2015).
  2. Контурная сегментация [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://sernam.ru/book_ prett2.php?id=89 (дата обращения: 01.06.2015).

Supplementary files

Supplementary Files Action
1.
Figure 1 - Image containing images

Download (6KB) Indexing metadata
2.
Figure 2 - Selecting groups of pixels

Download (7KB) Indexing metadata
3.
Figure 3 - Definition of contiguous groups of pixels

Download (13KB) Indexing metadata
4.
Figure 3a. Selected images

Download (22KB) Indexing metadata
5.
Figure 4 - Image for segmentation

Download (20KB) Indexing metadata
6.
Figure 5 - Image segmentation result

Download (10KB) Indexing metadata

Statistics

Views

Abstract - 221

PDF (Russian) - 161

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX


Copyright (c) 2015 Tatyankin V.M., Dyubko I.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies