Спосіб сегментації зображення

 

Винахід відноситься до області сегментації зображення, а більш конкретно до виділення областей зображення, які містять рухомі об'єкти.

Відомий спосіб аналізу міжкадрової різниці (К. Фу, Р. Гонсалес, К.. Робототехніка / М.: Світ, 1989 р., с. 423-426). Він полягає у визначенні змін між двома кадрами зображення, один з яких, має стаціонарні компоненти, містить еталонний об'єкт, і подальшої порогової обробки отриманої різниці, в результаті якої виділяються пікселі зображення об'єкта, що рухається. За отриманим сегментованого зображення можна визначити місцезнаходження і параметри руху об'єкта.

Недоліками даного способу є: складність виявлення руху об'єкта і визначення параметрів його руху у випадках зміни освітленості в межах кордонів об'єкта, високого рівня шумів, особливо при низькій освітленості, при малих розмірах або низькому контрасті об'єкта, що рухається.

Відомий спосіб визначення руху об'єкта на основі вимірювання межкадрових різниць частотних характеристик (Богословський А. В., Жигуліна В. В., Копилов О. Е., Яковлєв В. А. Визначення параметрів руху об'єкта по зображенню на основі межкадр�истик зображення по рядках і стовпцях і подальшому визначенні їх різниць. За отриманими різницями можливе виявлення руху об'єкта. Він передбачає автоматичне визначення руху об'єкта щодо нерухомого фону при хорошому освітленні і високому рівні контрасту об'єкта, що рухається (низькому рівні шуму).

Недоліком даного способу є низька ймовірність автоматичного виявлення руху об'єкта у випадках високого рівня шумів, наприклад при низькій освітленості, малих розмірах або низькому контрасті об'єкта, що рухається.

Найбільш близьким за технічною сутністю до заявленого способу є «Спосіб виявлення рухомих об'єктів». Патент UA №2461067, 2011, G06T 7/20. Він полягає у вимірюванні частотних характеристик зображення по рядках і стовпцях і подальшому визначенні екстремальних значень подвійних різниць частотних характеристик і порівнянні їх з отриманими раніше.

Недоліком даного способу є необхідність виконання великої кількості дій, що знижує швидкодію системи в цілому.

Сутність запропонованого способу полягає в наступному:

виявлення рухомих об'єктів за видеопоследовательности здійснюється за допомогою змін межкадрових різниць частотних характеристиках�ится послідовно від країв до центру зображення. Коли обнулений піксель потрапляє на зображення об'єкта в одному з двох кадрів, а в іншому - на фон, то величини добавок близькі до екстремальних значень. Це може відбуватися при значеннях номерів p фаз, що не перевищують величину переміщення об'єкта в пікселях між кадрами. Тому кімнати обнулені пікселів дозволяють визначити краю рухомого об'єкта, тобто провести сегментацію зображення.

Технічним результатом запропонованого способу є підвищення швидкодії автоматичного виявлення рухомих об'єктів та визначення параметрів їх руху за рахунок обліку зв'язності рушійного об'єкта.

Зазначений технічний результат досягається тим, що для виділення ділянок зображення, які містять рухомі об'єкти, виробляють обнулення пікселів з однаковими номерами в обох кадрах послідовно з країв зображення до центру, для кожного обнуленного пікселя вимірюють добавку до міжкадрової різниці частотних характеристик при малих номерах p фаз, визначають номери обнулені пікселів, при яких добавка за абсолютною величиною перевищує встановлений поріг, за значеннями цих номерів пікселів виділяють сегмент зображення, містить рухомий об'єкт; посл�>�посіб може бути реалізований такою послідовністю дій:

- в пам'ять записуються два кадру видеопоследовательности, відбувається вибірка за рядками (стовпцями) (див. Андрєєв А. Л. Автоматизовані телевізійні системи спостереження. Частина 1 / СПб.: СПбГУИТМО, 2005, с. 14-17);

- у рядках (стовпцях) першого і другого кадрів обнуляються пікселі з однаковими номерами, обнулення провадиться послідовно, починаючи з країв рядків (стовпців) до їх центру;

- для кожного обнулення проводиться вимірювання добавки до міжкадрових частотним різницями при малих значеннях номерів p фаз;

- значення добавок запам'ятовуються і порівнюються з позитивним і негативним порогами;

- визначаються номери обнулені пікселів, при яких значення добавок за абсолютною величиною перевищують установлені пороги;

- за певними номерами пікселів сегментується область зображення, містить рухомий об'єкт.

Винахід пояснюється кресленнями, де:

Фіг.1 - запропонована структурна схема пристрою реалізації даного способу:

1 - формувач відеосигналу;

2 - блок пам'яті;

3 - блок вибірки і обнулення;

4 - блок визначення добавок;

5 - блок аналізу;

6 - блок х кадрів, містять рухомий об'єкт:

- рядок містить 101 піксель;

- весь динамічний діапазон становить 255 од.;

- рівень фону a=130 од.;

- контраст об'єкта позитивний і становить b-a=20 од.;

- об'єкт рухається вправо і складається з 20 пікселів;

- лівий край об'єкта в першому кадрі відповідає пікселю з номером l=-36, а лівий край об'єкта у другому кадрі l+i=-26;

- правий край об'єкта відповідно r=-17 і r+i=-7.

Фіг.3 - вид добавок енергетичних межкадрових частотних різницьΔSoffj(p)для фази p=1 при послідовному обнулення однойменних пікселів обох рядків, штриховою лінією показано порогові значення.

Фіг.4 - відеосигнали, відповідні фіг.2, спотворені адитивним Гауссовим шумом з нульовим математичним сподіванням і середньоквадратичним відхиленням σ=7.

Фіг.5 - вид добавок енергетичних межкадрових частотних різницьΔSoffj(p)для фази p=1 при відеосигнал, оиллюстрировать на прикладі обробки двох однойменних рядків кадрів зображення, містять об'єкт, що рухається. В якості моделі ситуації на фіг.2 показані відповідні відеосигнали. При послідовному обнулення однойменних пікселів обох рядків межкадровие різниці частотних характеристик набувають добавки, вид яких показано на фіг.3 для фази p=1. Графік містить дві яскраво виражені області:

- негативних добавок, вони відповідають номерам обнулені пікселів від -37 до -26, тобто від l-1 до l+i;

- позитивних добавок для номерів обнулені пікселів від -17 до -6, тобто від r до r+i+1.

Екстремальні значення добавок рівні ±2Δ(a+b).

При збільшенні номера фази p (i-1)/2 області, де добавки не дорівнюють нулю, будуть розширюватися, при цьому величина екстремальних значень не змінюється. При подальшому збільшенні p екстремальні величини зменшуються.

При будь-яких переміщеннях і знаках контрасту ненульові добавки будуть відповідати зазначеним номерами обнулені пікселів.

Таким чином, вимірюючи добавки межкадрових різниць частотних характеристик, можна визначати номери пікселів, відповідні краях рухомого об'єкта.

В реальності фон є нерівномірним, може змінюватися між кадрами, як і відеосигнал, що відповідає рухомого об'єкту, кроторие за абсолютною величиною будуть перевершувати ці пороги.

На фіг.4 показані відеосигнали, відповідні фіг.2, спотворені адитивним гауссовим шумом з нульовим математичним сподіванням і середньоквадратичним відхиленням σ=7. На фіг.5 показані відповідні добавки. Величина порогу обрана ±2Δa=±0,26·104. Видно, що навіть при досить великому рівні шуму можливо виділити області, відповідні рухомого об'єкту. Величина порогу залежить від області застосування і може встановлюватися заздалегідь, або визначатися шляхом усереднення сигналу, відповідного фону, попередньо сегментованої області. Якщо сигнал фону відповідає середині динамічного діапазону, то можна рекомендувати в якості порогової величини вибрати ±(40÷50)a.

Після визначення номерів пікселів, відповідних рухомого об'єкту в обох кадрах, ця область, що містить рухомий об'єкт, відсікається і процес сегментації повторюється знову для решти зображення.

Спосіб сегментації зображення, заснований на формуванні відеосигналу зображення, запам'ятовуванні послідовності двох кадрів, примусове обнулення пікселів зображення, вимірі межкадрових частотних різниць, отриманих після обнулення кадрів, відрізняються�ялин з однаковими номерами в обох кадрах послідовно з країв зображення до центру, для кожного обнуленного пікселя вимірюють добавку до міжкадрової різниці частотних характеристик при малих номерах p фаз, визначають номери обнулені пікселів, при яких добавка за абсолютною величиною перевищує встановлений поріг, за значеннями цих номерів пікселів виділяють сегмент зображення, містить рухомий об'єкт; після цього процес сегментування запускають знову для зображення, яке не містить виділену область.



 

Схожі патенти:

Допомога в підборі розміру пристроїв в процесі оперативних втручань

Винахід стосується способу і пристрою забезпечення допомогою у підборі розміру пристроїв при медичному втручанні. Спосіб полягає в отриманні рентгенівського зображення судини, введення в посудину дротяного направителя, має рентгеноконтрастний кінчик дроту, отримання рентгенівського зображення кінчики дроту, розбиття на сегменти кінчики дроту при його проходженні через посудину і надання інформації про розміри посудини на основі розміру кінчики дроту. Для надання інформації про розміри віртуальну лінійку, продовжується паралельно дроті, накладають на зображення, при цьому лінійка отградуирована в частках довжини кінчики дроту і являє собою криву, паралельну кінчика дроту, а крива містить градуювання, розраховану виходячи з довжини кінчика, спостережуваної в поточній проекції. Рентгенівська визуализирующая система містить засіб для отримання інформації про розмірах, виконана з можливістю здійснення способу і містить також обчислювальні засоби для розрахунку віртуальної лінійки і накладення на зображення віртуальної лінійки, продовжується паралельно дроті, для надання інформації про разЈательств. 2 н. і 10 з.п. ф-ли, 3 іл.

Ослаблення кісток на рентгенологічних знімках

Винахід відноситься до системи виділення об'єкта з початкового зображення, при цьому згаданий об'єкт описаний контуром. Технічним результатом є підвищення точності виділення об'єкта на рентгенологічних знімках за рахунок забезпечення ослаблення заважають вигнутих об'єктів. Система містить градієнтний блок для обчислення градієнтного поля вихідного зображення на підставі вихідного зображення, що згладжує блок для згладжування градієнтного поля вихідного зображення і інтегруючий блок для обчислення зображення об'єкта за допомогою інтегрування згладженого градієнтного поля вихідного зображення і тим самим виділення об'єкта з початкового зображення. У кожній точці вихідного зображення згладжування задається 2-мірним ядром згортки, яке є твором першого 1-вимірного ядра згортки в першому напрямку, по суті, паралельному контурі, і другого 1-вимірного ядра згортки в другому напрямку, по суті, нормальному до контуру. Перше 1-вимірний ядро згортки задає згладжування всередині кожної області, відокремленої контуром, тоді як друге 1-вимірний ядро згортки задає згладжування поперек контуру, що розділяє дві області, незалежно від ориентаци�

Спосіб ідентифікації особистості по рукописному тексту

Винахід відноситься до галузі ідентифікації особистості по рукописному тексту. Технічним результатом є підвищення достовірності ідентифікації особистості. Спосіб ідентифікації особистості по рукописному тексту полягає в тому, що попередньо формують базу даних, перетворених в цифрову форму еталонних рукописних текстів у вигляді шаблонів та матриць, що містять ідентифікаційні параметри у вигляді середніх значень кутів нахилу траєкторії тексту, отриманих поділом тексту на окремі фрагменти, дробленням малюнка тексту на елементарні складові та їх линеаризацией. А при дослідженні нового пред'явленого зразка рукописного почерку формують шаблон і ідентифікаційну матрицю аналогічним еталонним зразкам чином. Порівнюють і приймають рішення про віднесення пред'явленого рукописного тексту до однієї з еталонних. 1 з.п. ф-ли, 3 іл.

Спосіб микродиссекции і система обробки інформації

Винахід відноситься до області мікроскопічного дослідження тканини і клітин. Технічним результатом є підвищення точності вилучення матеріалу з об'єкта в області біології, гістології або патології. Спосіб містить етапи, на яких: забезпечують об'єкт, що містить біологічний матеріал і включає в себе безліч суміжних шарів і представляє інтерес особливість, що тягнеться через згадане безліч суміжних шарів; забезпечують зображення зрізу першого з цього безлічі суміжних шарів, відрізаного від об'єкта; генерують зображення зрізу другого з цього безлічі суміжних шарів, відрізаного від об'єкта, затримку між відрізанням зрізів першого і другого суміжних шарів згаданого безлічі суміжних шарів вибирають з будь-якого годин, днів, тижнів, місяців, років; визначають представляє інтерес область зображення зрізу другого шару на підставі представляє інтерес області на зображенні зрізу першого шару, визначають представляє інтерес область в зрізі другого шару на підставі представляє інтерес області на зображенні зрізу другого шару і беруть матеріал із представляє інтерес області в зрізі другого шару. 4 н. і 12 �

Багатосекційні вирівнювання даних для отримання зображень

Винахід відноситься до засобів обробки об'ємних зображень. Технічним результатом є зменшення часу створення кінцевих зображень при вирівнюванні об'ємних секцій даних зображення. У способі вибирають первинну об'ємну секцію і вторинну об'ємну секцію, суміжну первинної об'ємної секції для отримання зображень, визначають один або більше параметрів (310) вирівнювання по осі z; визначають один або більше параметрів (314) вирівнювання по осях х і y; застосовують (316) один або більше параметрів (310) по осі z і один або більше параметрів (314) по осі x і осі y для зміщення положення вторинної об'ємної секції для її вирівнювання з первинної об'ємної секцією. 13 з.п. ф-ли, 16 іл.

Формування даних об'єкта

Винахід відноситься до формування 3D моделі судин області, що представляє інтерес, об'єкта. Технічним результатом є підвищення точності формування 3D моделі судин області, що представляє інтерес, об'єкта. Система містить, принаймні, один пристрій отримання даних зображення; блок обробки даних; пристрій відображення; і блок інтерфейсу; при цьому пристрій отримання даних зображення виконано з можливістю отримання даних зображення області об'єкта, що представляє інтерес; при цьому блок обробки даних виконаний з можливістю визначення значень ймовірностей для зумовлених особливостей в даних зображення для кожного елемента картини; визначення найбільш точно відповідають зумовлених особливостей з урахуванням зазначених особливостей; обчислення об'єкта з урахуванням певних особливостей; використання обчислених даних об'єкта для додаткових процесів; при цьому пристрій виконано з можливістю відображення значень ймовірностей для кожного елемента картини даних зображення в цілях взаємодії; при цьому блок інтерфейсу виконаний для позначення особливостей у відображених значення�

Побудова анатомічної моделі для позначення меж представляє інтерес пухлинної області

Винахід відноситься до засобів для діагностичної візуалізації. Система виявлення вогнищ містить блок сегментації анатомічного першого представляється зображення області, блок виявлення вогнищ високого накопичення радіоактивного індикатора за функціональним другого звіту зображення, блок класифікації області високого накопичення радіоактивного індикатора згідно з їх положенням відносно анатомічних структур, блок визначення накопичення, який досліджує сегментовані області щоб ідентифікувати нормальні та аномальні області, блок ослаблення області високого накопичення радіоактивного індикатора на функціональному другому представляється зображенні на підставі результатів блоку класифікації, при цьому зазначені ослабляемие області відповідають анатомічним структурам, які ідентифіковані як нормальні, блок ідентифікації області високого накопичення як одне з можливого патологічного зміни і відсутності можливого патологічного зміни і блок нормування, виконаний з можливістю порівнювати метаболічну активність неослаблених областей високої інтенсивності з метаболічної активнизуализации для здійснення способу діагностичної візуалізації містить сканер анатомічного зображення, сканер для візуалізації методом позитронної емісійної томографії і систему виявлення вогнищ. Використання винаходу дозволяє проводити кількісну оцінку патологічних змін і скоротити час їх ідентифікації. 3 н. і 12 з.п. ф-ли, 5 іл.

Пристрій і спосіб визначення кількісного показника стану тіла тварини

Винахід відноситься до розведення тварин і, зокрема, до пристроїв і способів для визначення оцінок стану тіла (BCS) тварин. Технічними результатами є підвищення точності і достовірності, а також виключення помилок при визначенні кількісного показника стану тіла тварини. Додатковими технічними результатами є забезпечення автоматичного, ефективного, швидкого, безпечного, легкого для використання і має недорогу вартість визначення кількісного показника стану тіла тварини. Пристрій для визначення кількісного показника стану тіла тварини (50) містить систему (51) тривимірної камери і пристрій (52) обробки зображень. Система (51) тривимірної камери спрямована на тварину і передбачена для запису тривимірного зображення тварини. Пристрій (52) обробки зображень приєднано до системи (51) тривимірної камери і передбачено для формування тривимірного представлення поверхні частини тварини з тривимірного зображення, для статистичного аналізу поверхні і для визначення кількісного показника стану тіла тварини на підставі статистично проаналізованої повер�

Знімальне пристрій, система камери, пристрій управління і програма

Винахід відноситься до засобів управління камерою. Технічний результат полягає в збільшенні діапазону отриманого зображення. Отримують першу інформацію, яка використовується для управління першою областю, яка задана в межах повного зображення, зафіксованого блоком камери. Отримують другу інформацію, яка використовується для управління другою областю, яка задана в межах повного зображення. Керують механічним переміщенням блоку камери на основі першої інформації. Одержують зображення першої області з повного зображення, зафіксованого блоком камери, і витягують зображення другої області з першої області на основі другий інформації. 5 н. і 13 з.п. ф-ли, 20 іл.

Пристрій обробки зображень та спосіб управління ним

Винахід відноситься до пристроїв і способів обробки зображень. Технічним результатом є підвищення точності визначення виділення контуру в об'єкті. Запропоновано пристрій обробки зображень. Пристрій містить блок збору, виконаний з можливістю збирати дані зображення, виражають зображення, що включає в себе заданий об'єкт. Пристрій також містить блок формування, виконаний з можливістю формувати сигнал контуру, що виражає частину контуру, включеного до зображення. А також пристрій містить блок виявлення, виконаний з можливістю виявляти на основі сигналу контуру характерне напрямок контуру для кожної з безлічі розділених областей, отриманих шляхом ділення зображення. Крім того, пристрій включає в себе блок визначення, виконаний з можливістю визначати тип об'єкта, і блок корекції, виконаний з можливістю коригувати дані зображення у відповідності зі способом корекції, відповідним типом об'єкта. 3 н. і 7 з.п. ф-ли, 44 іл.
Up!