9.6. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ
В кратком введении в анализ формы объектов изображения, которому был посвящен разд. 7.8, мы отмечали, что во многих случаях восприятие формы объекта определяется его общей структурой. Результаты применения алгоритмов прореживания могут явиться основой соответствующего структурного анализа, и в данном разделе будет дан обзор возможностей такого метода. В общем случае в результате структурного анализа должны быть определены элементарные блоки, из которых строится объект, силуэт которого задается как часть изображения класса 2. Этот процесс можно выполнять непосредственно при помощи разбиения объекта на ряд непроизводных объектов простой формы. Например, силуэт можно представить как объединение его выпуклых подмножеств. Подобный путь, хотя теоретически и возможный, требует значительных затрат вычислительных ресурсов. Аналогичных результатов, но с меньшими затратами можно достичь, обратившись к анализу остовов объектов. Следует иметь в виду, что хотя с теоретической точки зрения данный метод можно применять к произвольному объекту, приемлемые результаты он позволяет получить лишь при работе с тонкими (узкими) объектами.
Анализ формы объектов, основанный на методах прореживания, может найти практическое применение при распознавании штриховых изображений или буквенно-цифровых символов, т. е. тех объектов, которые играют заметную роль в интерактивной машинной графике. С другими методами разбиения объектов на части можно познакомиться по литературе, упоминаемой в разд. 9.8. Основным препятствием для применения структурных методов является отсутствие подходящих алгоритмов классификации. Обсуждение этой проблемы в полном объеме выходит за пределы задач нашей книги и поэтому здесь мы лишь подытожим главные трудности, возникающие в этой связи.
1. Результаты структурного анализа лучике всего представлять в виде некоторого графа; их можно описывать, пользуясь графо выми грамматиками, однако этот способ оказывается не очень плодотворным, несмотря на его теоретическую привлекатель ность. Объясняется это, по меньшей мере, двумя причинами: во-первых, очень трудно выводить грамматику по выборочным данным и, во-вторых, при использовании графовых грамматик чрезвы чайные затруднения вызывает проведение синтаксического анализа.
2. Альтернативный применению графовых грамматик является задание на (помеченном) графе ряда логических функций, на пример «наличие двух вертикальных штрихов». После этого мож но сформировать дерево решений или определить двоичные век торы, компоненты которых соответствуют заданным логическим функциям. Эти векторы можно затем классифицировать, используя
соответствующие статистические решающие правила. Проблемой в данном случае является выбор логических функций, поскольку отсутствуют процедуры, позволяющие делать это «автоматически».
