Page 14 - Microsoft Word - автореферат_Косаревич.docx

12

де I p, I q – яскравості у точках p, q відповідно, dist – відстань між точками,
коефіцієнти λ I та σ − вибираються на основі експериментів і, як правило, залежать
від властивостей зображення (вони описують співвідношення яскравостей точок на
периферії об’єкта, оскільки саме точне виділення межі об’єкта дає змогу отримати
достовірніші кількісні характеристики).
Для зображень макроструктури матеріалів характерними є низький контраст та
нерівномірна освітленість, що зумовлено особливостями їх отримання. Тому
ділянкам, розташованим на периферії об’єктів, характерна незначна зміна
яскравості. Також рівень яскравості точок периферії і посередині об’єкта може знач-
но відрізнятись. Внаслідок цього формування ваг ребер графа на основі виразу (3) не
завжди точно відображало ці зміни. Аналізували області зображення, яскравість
точок якого знаходилася між апріорі заданими еталонами яскравостей об’єкта та

фону. Саме в таких точках відбувалися зазначені вище зміни. Точніше їх можна
виділити, припустивши, що в кожній точці цих областей для деякого околу
одночасно виконуються такі умови:
median ( N ) 〉 mean ( N )
p p , (4)
I 〉 mean ( N p )
p
де I p – яскравість в точці p, N p – окіл точки p, median, mean – медіана та середнє
значення яскравостей в околі N p.
Використання медіани у виразі (4) дає змогу оцінити точки, яскравості яких
переважають в околі точки p. Якщо медіана більша за середнє значення, то в області
аналізу переважають точки, яскравість яких перевищує їх середнє значення. І

навпаки. Така ситуація якраз властива точкам розташованим на периферії об’єкта.
За невисокого контрасту це дає додаткову можливість оцінити яскравості точок.
Друга умова виразу (4) обмежує точки з малою яскравістю. У такий спосіб
відкинули точки, які не належать об’єкту. Щоб не втратити точки, які все ж
належать об’єкту, присвоїли великі ваги тим ребрам, що їх поєднують. Таким чином
точкам p та q у виразі (3) присвоїли однакове значення яскравості, наприклад,
властиве точці p. Це дало можливість “зберегти” точки об’єкта, яскравість котрих
відрізняється від середньої. Послідовність зображень на рис. 8 відтворює етапи

порівняння результатів сегментації фрагмента металографічного зображення
експертом матеріалознавцем, за допомогою виразу (3) та з використанням
додаткових запропонованих умов (4). Проведені кількісні порівняння
підтверджують перевагу запропонованого підходу. Відносна похибка обчислених
кількісних параметрів зменшилась більш ніж у два рази (див. Табл. 1).

Рис. 8. Вихідне зображення (а) та результати сегментації шляхом встановлення
порогу експертом (б), (в); на основі виразу (3) – (г), (д); за використання умов (4) –
(е), (є)