Definition

斑點分析運算可偵測二值影像中的物件,並透過幾何與統計特徵來描述這些 物件。圖 392「以彩色方框視覺化的物件」展示了一張由四個 物件組成的二值影像。在圖中,這四個物件以彩色方框呈現。

在斑點分析中,一個物件是由一組與 背景不同且位於直接鄰域內的像素所定義。因此,首先必須將影像中的所有 像素轉換為二值影像。在此,VisualApplets 允許 設計各種方法,從簡單的閾值處理到複雜的自適應 二值化演算法。 接著,將所得二值圖像中所有黑色像素 視為背景像素,而所有白色像素則視為 前景像素,因此屬於物件的一部分。

每個白色(前景)像素都會被分配給一個物件。 物件被定義為 一組相鄰的前景像素。因此,若一個白色(前景)像素與 另一個白色像素直接相鄰,則它們屬於同一個物件。由於 這種資料詮釋方式,圖 392「以彩色方塊視覺化的物件」中所示的影像,最終會產生四個物件。

透過彩色方塊呈現的物件

圖 392. 以彩色方塊呈現的物件


一個像素是否被解讀為屬於特定物件,取決於 該像素與其鄰近像素之間的關係。

二值圖像中每個像素 I(u,v) 都有四個鄰域像素,這些像素 彼此直接相連。這種 關係稱為 4-連通鄰域。若某個前景 像素 I(u,v) 的 4-連通 鄰域中包含一個或多個其他前景像素,則這些像素屬於同一個物件。

4-連通鄰域

圖 393. 4-連通鄰域


除了直接鄰接的像素外,一個像素還可能與另一個像素 以對角線方式。這種關係稱為 8-連通 鄰域:

8-連通鄰域

圖 394. 8-連通鄰域


斑點偵測運算子可透過參數化設定,以適用於 4-連通 或 8-連通的鄰域。

一般而言,8-連通鄰域能提升物件偵測效果,因為 即使是連通性較弱的物件也會被連接起來,且邊緣會被平滑處理。

範例:

下圖顯示了一張圖像的裁切片段。 左側顯示的是使用 4-連通 鄰域進行斑點分析的結果。右側則顯示的是使用 8-連通鄰域進行斑點分析的結果。 (物體的劃分透過 顏色來視覺化。) 鄰域參數化(4-連通與 8-連通)會導致 像素分配至物體的方式不同:將 4-連通鄰域應用於 該圖像會產生六個物體,而 8-連通鄰域則僅產生 四個物體。

分配給 4-連通鄰域(左)與 8-連通鄰域(右)中物體的像素。所有彩色像素均代表前景像素,其中各物體所佔的像素透過不同顏色加以視覺化呈現。

圖 395. 分配給 4-連通鄰域(左)與 8-連通鄰域(右)中物體的像素。所有彩色像素均代表前景像素, 其中各物體所分配的像素透過不同顏色加以呈現。