8

Vyhledávání křivek

Vyhledávání křivek je příkladem vyhledávání globálnějších struktur v obraze. Spočívá v první řadě na detekci hran, která vyhledá body s nadprahovou změnou intenzity, kterou lze doplnit směrem hrany. Pospojování některých těchto bodů v křivky tak, aby bylo v souladu se zjištěným směrem hran v těchto bodech je úkol, který lze provézt v principu odlišnými způsoby:
  1. Obraz se systematicky prohledá na vzájemně k sobě patřící body, které se tak podpoří.
  2. Vycházeje z jednoho bodu hrany, lze se pokusit o protáhnutí této hrany co nejlepším způsobem, kam až to jde.
První postup je poháněn výhradně získanými daty, které se paralelně zpracují dle jednoduchého předpisu. Druhý postup je selektivnější, vtupuje do dat obrazu a něco v nich vyhledává, a je tak jednoduchým modelem upírání vizuální pozornosti na některou část obrazu.

ad 1: Body A, B se podporují, protože si vzájemně leží ve svých směrech vyjádřených kužely orientovaných dle indikovaných hran, jejíchž směry jsou znázorněny krátkými úsečkami. Body A, C se nepodporují, protože bod C neleží v kuželu bodu A. Body A, D se nepodporují, protože bod A neleží v kuželu bodu D.

U každého bodu lze stanovit počet bodů do určité vzdálenosti, se kterými se podporuje. Vzájemnou podporu lze též vyjádřit složitějším předpisem.

Pokud se jedná o ostrou hranu, je určení jejího směru pomocí malé konvoluční matice dosti nepřesné. Předpokládejme pro jednoduchost, že každý pixel (bod) diskretního obrazu nabyde jedné nebo druhé barvy a že hrana prochází přesně středem obrazu, jehož barva o směru hrany nevypovídá. Máme potom jen následující možnosti:


U fotografie nejsou hrany tak vysokého kontrastu a postupná změna barvy umožňuje určit směr přesněji i při výřezu hrany 3x3 pixelů, viz zvětšený výsek z hrany delfína, který byl již analyzován dříve:


Zároveň je ovšem zřejmé, že toto určení směru hrany, ač přesnější než na obrázku s pouze dvěma barvami, nebude zcela přesné a je proto třeba buď použít konvoluční matice vyššího rozměru nebo volit směrové kužely s nepříliš malými úhly.

Určení směru křivky provádí program krivky.mw.