5.6. Наращивание и разбиение областей
Допустим, что тем или иным методом мы произвели детальную, но грубую сегментацию изображения. Например, просто объединили в группы соседние элементы с одинаковыми уровнями яркости. Дальнейшее улучшение сегментации достигается слиянием соседних областей с близкими уровнями. «Близость» может означать, что уровни отличаются меньше некоторой пороговой величины. При проверке на близость могут также учитываться геометрические факторы, например отношение длины общей границы к суммарной длине границ двух областей.
Более сложная проверка основана на оценке среднего уровня яркости и его вариаций внутри каждой области. С помощью стандартных методов, заимствованных из статистики, нетрудно определить, какова вероятность того, что разные области случайно имеют близкие уровни 
яркости. Если вероятность мала, то мы объединяем такие области. Слияние — это монотонная операция, которая обязательно завершится. Конечно, при этом возможен и такой исход, что все изображение будет отождествлено с одной областью!
Иногда подобный процесс слияния приводит к объединению областей с близкими уровнями, которые объединять не следовало бы. Ошибки такого рода можно выявить по геометрическим соображениям. Например, если на границе имеются два ярко выраженных
Рис. 5.6. Границы областей, которые иногда можно определить из контекста.
выреза, идущих приблизительно с противоположных сторон, то весьма вероятно, что разграничительную линию необходимо провести между их концами (рис. 5.6). Оценка среднего и разброса значений полутонов для выделенных областей может подтвердить правильность этого предположения. Подобные методы применяются в основном для разбиения, а не наращивания областей. В частности, их можно использовать для выделения границ между областями с различными уровнями яркости. Более детально проблема обнаружения границ будет рассмотрена позже.
Одна из проблем, связанных с рассмотренными методами сегментации, состоит в том, что те предположения, на которых они основываются, в реальных случаях часто не соблюдаются. Хотя отражательная способность многих поверхностей и в самом деле одинакова, их изображения совершенно не обязаны сохранять это свойство. Как мы увидим позднее, на яркость изображения влияют многие факторы. Поэтому элементы изображения, отвечающие точкам поверхности различных объектов, могут иметь одинаковые уровни яркости. Только в особых случаях может оказаться целесообразным представление об изображении как о совокупности однородных но яркости областей.
Часто гораздо плодотворнее отложить сегментацию до тех пор, пока не станет известна дополнительная информация, например приблизительная форма поверхности объекта. Одна из трудностей, возникшая при построении оценочных схем для сегментации изображения, заключается в отсутствии четкой постановки самой задачи. Что такое «правильная» сегментация? Ответ на этот вопрос зависит от того, каким образом вы предполагаете использовать результат.
