Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




25.05.2022


25.05.2022


25.05.2022


23.05.2022


22.05.2022





Яндекс.Метрика





Оператор Прюитт

21.01.2021

Оператор Прюитт (англ. Prewitt operator), в дисциплине компьютерного зрения — метод выделения границ в обработке изображений, который вычисляет максимальный отклик на множестве ядер свёртки для нахождения локальной ориентации границы в каждом пикселе. Он был создан доктором Джудит Прюитт (Judith Prewitt) для обнаружения границ медицинских изображений.

Описание

Для этой операции используются различные ядра. Из одного ядра можно получить восемь, переставляя вращательно коэффициенты. Каждый результат будет чувствителен к направлению границы от 0° до 315° с шагом в 45°, где 0° соответствует вертикальной границе.

Максимальный ответ каждого пикселя есть значение соответствующего пикселя в выходном изображении. Значения его лежат между 1 и 8, в зависимости от номера ядра, давшего наибольший результат.

Этот метод выделения границ также называется подстановкой шаблонов границ (англ. edge template matching), поскольку изображению сопоставляется набору шаблонов, и каждый представляет некоторую ориентацию границы. Величина и ориентация границы в пикселе тогда определяется шаблоном, который лучше всех соответствует локальной окрестности пикселя.

Детектор границ Прюитт является подходящим способом для оценки величины и ориентации границы. В то время как детектор с дифференциальным градиентом нуждается в трудоёмком вычислении оценки ориентации по величинам в вертикальном и горизонтальном направлениях, детектор границ Прюитт даёт направление прямо из ядра с максимальным результатом. Набор ядер ограничен 8 возможными направлениями, однако опыт показывает, что большинство прямых оценок ориентации тоже не очень точны.

С другой стороны, набор ядер нуждается в 8 свёртках для каждого пикселя, тогда как набор ядер градиентного метода требует только 2: чувствительных по вертикали и по горизонтали. Результат для изображения мощности границ очень похож у обоих методов, если в них используются те же ядра свёртки.

Формулировка

Оператор использует два ядра 3×3, свёртывая исходное изображение для вычисления приближённых значений производных: одно по горизонтали и одно по вертикали. Положим A {displaystyle mathbf {A} } исходным изображением, и G x {displaystyle mathbf {G_{x}} } , G y {displaystyle mathbf {G_{y}} } — двумя изображениями, в которых каждая точка содержит горизонтальное и вертикальное приближение производной, которая рассчитывается как

G x = [ − 1 0 + 1 − 1 0 + 1 − 1 0 + 1 ] ∗ A and G y = [ − 1 − 1 − 1 0 0 0 + 1 + 1 + 1 ] ∗ A {displaystyle mathbf {G_{x}} ={egin{bmatrix}-1&0&+1-1&0&+1-1&0&+1end{bmatrix}}*mathbf {A} quad {mbox{and}}quad mathbf {G_{y}} ={egin{bmatrix}-1&-1&-1&0&0+1&+1&+1end{bmatrix}}*mathbf {A} }

Пример