5.6.2. Выделение объектов

Выделение объектов на изображении — это одна из характерных задач обработки изображений. Будем считать, что объекты разбросаны на плавно изменяющемся фоне и что они достаточно хорошо разделены, как например, на аэрофотоснимке камней, разбросанных на холмах. Можно предложить следующий метод выделения объектов: сначала изображение сглаживается, с тем чтобы получить оценку переменного фона, после чего эта оценка вычитается из исходного изображения. В идеальном случае после этой обработки объекты остаются на постоянном фоне (с нулевым уровнем) и их можно обнаружить путем сравнения с порогом. В качестве оператора сглаживания можно использовать, например, скользящую медиану или скользящее среднее, т. е.

или

Рис. 5.14. Выделение объектов: а — исходные объекты; б - изображение на входе фильтра, состоящее из объектов на постоянном фоне; в — медианная фильтрация входного изображения с апертурой ; г - фильтрация с помощью скользящего среднего по окрестности ; д - разность в и входного изображения; е - разность г и входного изображения (см. скан)

Апертуры могут иметь вид квадратов или крестов. Если размеры апертуры, по крайней мере, вдвое больше размеров объектов, то скользящая медиана стирает объекты и, следовательно, вычитание

в (5.87) дает полное их выделение. Это верно только для частей изображения с постоянным фоном. В других частях возникают некоторые искажения объектов. Однако фильтр, основанный на скользящем среднем (5.88), дает значительно больше искажений во всех точках (рис. 5.14). Наконец, заметим, что (5.87) — это линейная комбинация с медианным фильтром при и, таким образом, обработка по (5.87) не затрагивает границ объектов.