Способ определения ориентации элементов изображения



Способ определения ориентации элементов изображения
Способ определения ориентации элементов изображения
Способ определения ориентации элементов изображения
Способ определения ориентации элементов изображения
Способ определения ориентации элементов изображения

 


Владельцы патента RU 2491630:

Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН (RU)

Изобретение относится к области анализа изображений и может быть использовано для определения ориентации объектов по их изображениям. Согласно способу на изображение наносят параллельные секущие линии, которые вращают в пределах угла от 0 до 180° относительно горизонтали. Для каждого направления определяют среднее значение длины всех элементов по всем секущим линиям. Направление ориентации определяют по максимальному значению средней длины определенному по всем направлениям. Технический результат - повышение точности определения ориентации элементов полутоновых и двуградационных изображений. 7 ил.

 

Способ определения ориентации элементов изображения относится к широкой области анализа различных изображений в научных исследованиях. Очень часто в качестве регистрации тех или иных свойств материалов или различных процессов используются полученные различными способами изображения, и в частности, цифровые изображения.

При анализе различных изображений часто возникает задача определения ориентации элементов изображения. В качестве примера можно привести проблему определения ориентации микроструктурных элементов в породах на микроуровне. Изображения, полученные с помощью микроскопа, несут информацию об ориентации пор и кристаллов, которая необходима для эффективной разработки месторождений углеводородов.

Известны способы определения ориентации элементов изображений путем анализа их фотоизображений с помощью методов топографии, по дифракционным спектрам (Островский И.О. Голография и ее применение, М., "Наука". 1973), а также методом Фурье-преобразования (Smart P., Tovey К. Electron microscopy of soils and sediments: techniques - Oxford.: Clarendon Press, 1982) Известен способ получение качественного, равномасштабного изображения удаленных объектов и повышение точности определения ориентации объекта (Холин Игорь Владимирович. Способ холина получения изображения динамического объекта и определения его ориентации. Патент 2085834, класс G01B 9/00 опубл. 27.07.1997) основанный на приеме рассеянного объектом поля в двух пунктах которые располагаются вдоль вектора и в каждом пункте формируют комплексный дальностно-доплеровский образ объекта, после чего измеряется вектор скорости смещения амплитудно-фазового распределения поля.

Однако в каждом из этих способов имеются недостатки, снижающие точность оценки степени ориентации. Так, голография требует достаточно сложного дополнительного оборудования и определение ориентации может осуществляется только как преимущественное направление. Метод Фурье - преобразование изображений может давать неправильное направление ориентации, так как не ясно какие гармоники определяют анализируемые структурные элементы изображения. Способ основанный на доплеровском образе объекта не пригоден для анализа готовых изображений, а осуществляется в процессе получения изображения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является способ определения ориентации элементов цифровых изображений, использующий в качестве критерия оценки ориентации градиент интенсивности сигнала в каждой точке изображения (Unitt В. М. A digi tal computer method for revealing directional information in images. - J. Phys. E Series Z, 1975, 8, p.423-425). Однако этот метод, не пригоден для анализа двуградационных (черно-белого без оттенков серого) изображений так как изменение градиента интенсивности сигнала по различным направлениям в таких изображениях не происходит.

Целью настоящего изобретения является повышение точности определения ориентации элементов полутоновых и возможность определения ориентации элементов двугарадационных изображений.

В предлагаемом способе реализуется метод измерения средней длины объектов в различных направлениях. Под средней длиной понимается средняя длина полученная по всем измеренным объектам для данного направления. Способ основан на измерении размеров объектов (элементов изображения) в различный направлениях от 0 до 180° с помощью проведения на изображении секущих линий, а критерием оценки для определения направления ориентации (преимущественной ориентации) является направление при котором средний размер всех объектов, измеренный вдоль секущих линий является максимальным по сравнению со средними размерами в других направлениях. Для этого при анализе на изображение наносят параллельные секущие линии, которые пересекают объекты (элементы изображения) и измеряют длину объектов вдоль всех секущих линий и затем вычисляют среднюю длину объектов для всех секущих в данном направлении. Далее аналогичные измерения проводятся для каждого заданного направления секущих линий от 0 до 180° с заданным угловым шагом. Направление ориентации определяется по максимальному значению средней длины объектов определенных для всех заданных направлений. Чем меньше шаг угла и больше направлений анализа, тем больше точность определения ориентации.

Способ осуществляют следующим образом. При анализе на изображение с выделенными ориентированными или разнонаправленными объектами (элементами изображения) наносят параллельные секущие линии как это показано на фиг.1, 2, 3 где иллюстрируются изображения с выделенными элементами в виде эллипсов разной величины ориентированных в вертикальном направлении и обозначенными цифрой 1 (для удобства обозначено только несколько элементов). Секущие линии в виде решетки параллельных линий обозначены цифрой 2 (для удобства обозначена только одна линия). На рисунках в качестве примера показаны только три варианта расположения секущих линий относительно направления ориентации (фиг.1 - под 90°, фиг.2 - под 45°, и фиг.3 - 0°,). При определении ориентации секущие линии наносятся на изображение, затем измеряется длина объектов по секущим линиям и определяется средняя длина. Далее секущие линии проводятся под другим углом, то есть они поворачиваются (вращаются) под углами от 0 до 180° с заданным шагом угла и для каждого направления операции по измерению повторяются. Для пояснения на фиг.4 показаны длины эллипсов Li вдоль секущих линий проведенных под различными углами относительно горизонтали (обозначенных цифрой 3); Фиг.1a - под углом 90° к вертикали, фиг.1б - под углом 67,5° фиг.1в - под углом 45° фиг.1г - под углом 0°. Для каждого направления вдоль всех секущих линий измеряется каждый объект и вычисляется среднее значение длины всех объектов для всех секущих линий - Lcp. Значение Lcp является мерой степени ориентации для каждого направления секущих линий. Как видно из рисунка при совпадении ориентации эллипсов и секущих линий получаемое среднее значение длины максимально фиг.1а - под углом 90° к горизонтали.

Величина значения средней длины отрезков элементов изображений (объектов) Lcp вдоль всех секущих линий может служить масштабом для вектора векторной диаграммы степени ориентации в данном направлении. Выбор шага угла поворота секущих линий относительно горизонтали определяет количество выбранных направлений и точность анализа ориентации. Например, если проводить секущие линии через каждый угловой градус относительно горизонтали то необходимо анализировать среднюю длину объектов (элементов изображения) 180 раз, если через 5 угловых градусов то 36 раз. Чем меньше шаг угла, тем больше количество выбранных направлений и соответственно более точное определение направления ориентации. Соответственно построенная по полученным значениям Lcp диаграмма - роза ориентации в первом случае будет более информативной. Количество секущих линий также влияет на точность измерений, чем больше секущих тем точнее анализ. При анализе ориентации изображения могут быть цифровыми, а определение ориентации может выполняться на компьютере программным методом, при этом максимальное количество секущих линий будет определяться размером пикселя.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения ориентации структурных элементов любого изображения и расширить возможности определения ориентации для черно-белых двуградационных изображений. Кроме этого способ дает объективную количественную оценку степени ориентации во всех направлениях.

Способ определения ориентации элементов изображения, включающий анализ изображения, при этом на изображение наносят параллельные секущие линии, которые в процессе анализа пошагово вращают в пределах угла от 0 до 180° относительно горизонтали и для каждого направления определяют среднее значение длины всех элементов изображения по всем секущим линиям, а направление ориентации определяется по максимальному значению этой средней длины, определенному по всем заданным направлениям.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу обработки изображений, в частности, к определению линии поверхности земли, т.е. .

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений и может найти применение в системах активной безопасности автомобилей для выработки дополнительных сигналов предупреждения водителю.

Изобретение относится к распознаванию образов, в котором принятое изображение отслеживается для выявления того, появляется ли в изображении узнаваемый образ. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для обнаружения посторонних объектов в заданной зоне пространства. .

Изобретение относится к технологии обработки изображений, в частности к обнаружению лиц независимо от ориентации. .

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для проверки подлинности электронных изображений. .

Изобретение относится к области распознавания объектов, а именно к идентификации личности по характерным параметрам кисти руки человека, и может использоваться в системах автоматического допуска и контроля к какому-либо объекту с ограниченным доступом.

Изобретение относится к способам для анализа кожи и, в частности, для цифрового формирования изображений и идентификации и анализа конкретных, представляющих интерес лицевых областей.
Изобретение относится к способу анализа изображения, в частности, для мобильного устройства со встроенной цифровой камерой для автоматического оптического распознавания символов.

Изобретение относится к области исследования и анализа папиллярных узоров и может быть использовано в медицине, криминалистике, дерматоглифике при анализе и распознавании папиллярных узоров.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении эффективности кодирования. Способ локальной коррекции изменения яркости и контрастности опорного кадра для кодирования многоракурсной видеопоследовательности, в котором: получают значения пикселей текущего кодируемого блока, принадлежащего кодируемому кадру, и значения пикселей опорного блока, принадлежащего опорному кадру; получают восстановленные значения пикселей, соседних по отношению к текущему блоку кодируемого кадра, и значения пикселей, соседних по отношению к опорному блоку опорного кадра; определяют числовые соотношения между значениями пикселей опорного блока и значениями пикселей, соседних по отношению к опорному блоку, и соотношения между восстановленными значениями пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, и значениями пикселей, соседних по отношению к опорному блоку; на основе найденных на предыдущем шаге числовых соотношений определяют параметры коррекции яркости и контрастности для коррекции различия в яркости и контрастности для опорного блока в сравнении с текущим кодируемым блоком; выполняют коррекцию различия в яркости и контрастности для опорного блока, используя найденные параметры коррекции. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к медицине. При осуществлении способа первоначально формируют по всем патологиям с разными степенями поражения зрительного нерва представительную выборку больных с установленным диагнозом, получают данные клинических обследований каждого из больного из этой выборки. У каждого больного производят съемку диска зрительного нерва. Полученные изображения обрабатывают и определяют параметры распределения трех основных цветов в изображении диска зрительного нерва. По этим данным и данным клинических обследований создают и обучают ряд нейронных сетей для определения причины и степени поражения зрительного нерва. Затем у пациента проводят аналогичные обследования. Вектор параметров распределения трех основных цветов в изображении зрительного нерва и данные клинического обследования пациента подаются на вход ансамбля ранее обученных нейронных сетей, задействованных по выбранному алгоритму постановки диагнозов патологий зрительного нерва, и, в зависимости от выходов нейронных сетей ансамбля, осуществляют формирование диагноза патологии зрительного нерва. Изобретение позволяет повысить точность диагностики различных патологий глазного нерва и обеспечить возможности постановки более сложного диагноза, учитывающего как причины заболевания, так и степень поражения зрительного нерва. 3 ил., 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к применению многомерного анализа изображения для выявления дефектов на производственной линии, производящей продукт питания. Техническим результатом является обеспечение контроля производственной линии для продуктов питания путем выявления дефектов продуктов питания, и избирательное удаление дефектных продуктов питания без удаления недефектных продуктов питания. Способ выявления дефектов в процессе производства продуктов питания, имеющем блок обработки, содержит этапы: захвата изображения указанных продуктов питания в видимом спектре; выполнения многомерного анализа изображения над полученным изображением для установления набора данных; определения наличия дефекта на основе указанного набора данных; при этом указанный дефект возникает, когда указанные продукты питания имеют содержание влаги более чем около 2,0 мас.%; при этом указанный дефект существует, когда указанный набор данных выявляет, что, по меньшей мере, около 10% от отображаемой области указанных отображаемых продуктов питания содержат мягкий центр; отбраковки указанных продуктов питания, имеющих указанные дефекты; и при этом указанный многомерный анализ изображения осуществляют посредством алгоритма, программируемого в вентильной матрице, программируемой пользователем. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам и способам для просмотра и навигации по цифровому изображению, размеры которого превышают размеры экрана. Техническим результатом является обеспечение возможности более детального просмотра частей изображений за счет их масштабирования. Технический результат достигается за счет разработки способа и системы для комфортного просмотра изображения на устройстве отображения с эффектом масштабирования произвольно выбранных областей изображения для их детального рассмотрения и деформации по определенным правилам остальных областей. Способ для просмотра изображения на устройстве отображения содержит этапы, на которых выделяют, по меньшей мере, одну область на изображении, детектируют строки и столбцы изображения, относящиеся к фону и к переднему плану. А также согласно способу выводят на устройство отображения изображение, у которого выделенные области выводят в предопределенном масштабе, а строки и столбцы остальных областей изображения деформируют. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к технологиям обработки цифровых сигналов. Техническим результатом является повышение эффективности кодирования. Предложен способ адаптивной локальной коррекции изменения яркости опорного кадра для кодирования многоракурсной видеопоследовательности, в котором получают значения пикселей текущего кодируемого блока, принадлежащего кодируемому кадру, и значения пикселей опорного блока, принадлежащего опорному кадру. Далее согласно способу получают восстановленные, то есть закодированные и затем декодированные, значения пикселей, соседних по отношению к текущему блоку кодируемого кадра, и значения пикселей, соседних по отношению к опорному блоку опорного кадра. А также исключают из рассмотрения пиксели, которые отличаются от общей совокупности полученных восстановленных пикселей по заранее заданному критерию. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к средствам копирования текстовых документов. Техническим результатом является уменьшение степени деградации текста при многократном копировании печатного документа. В способе сканируют печатный документ, получают сканированное изображение, выявляют связные области символов, определяют характерные цвета для групп связных областей символов, аппроксимируют контуры указанных областей с помощью последовательностей отрезков линий и сегментов кривых, выполняют растеризацию аппроксимированных контуров с заполнением их внутренней области соответствующими характерными цветами, печатают модифицированное изображение. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к средствам видеонаблюдения. Техническим результатом является исключение дублирующих записей в хранилище данных за счет создания индексирующей записи, устанавливающей взаимосвязь содержащих найденный объект наблюдения видеоданных и его местоположение на карте. В способе получают видеоданные с двух видеокамер, определяют подвижный объект и его местоположение и/или параметры движения в двумерной системе координат кадра, преобразуют полученное местоположение и/или параметры движения найденного объекта из двумерной системы координат кадра в двумерную систему координаты карты, где при обнаружении указанного объекта в зоне видимости, по крайней мере, двух камер объединяют координаты объекта в обобщенную траекторию, создают индексирующую запись, устанавливающую взаимосвязь между видеоданными, содержащими найденный объект, и местоположением и/или параметрами движения найденного объекта на карте, индексирующую запись записывают в базу данных и/или хранилище. 2 н. и 68 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к средствам отслеживания движений трехмерного объекта. Техническим результатом является повышение точности отслеживания движений объекта на изображениях указанного объекта. Устройство содержит детекторный блок двухмерных (2D) частей тела по входным изображениям; вычислительный блок трехмерных (3D) нижних частей тела посредством обнаруженных расположений возможных 2D частей тела; вычислительный блок трехмерных (3D) верхних частей тела на основе его модели; блок визуального воспроизведения модели в соответствии с результатом вычисленных 3D верхних частей тела, в котором результат визуального воспроизведения модели предоставляется в детекторный блок 2D частей тела, где диапазон движений 3D нижних частей тела больше, чем опорное значение среди 2D частей тела, и диапазон движений 3D верхних частей тела меньше опорного значения среди 2D частей тела. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к способам обработки цифровых изображений. Техническим результатом является обеспечение возможности сопоставления дескрипторов применительно к задаче поиска дубликатов изображений. Предложено устройство поиска дубликатов изображений. Устройство содержит блоки предобработки первого и второго изображений, блоки регистрации первого и второго изображений, блоки преобразования первого и второго изображений в цветовое пространство YIQ, блоки выделения синфазной составляющей первого и второго изображений, блоки формирования изображений в результате вращения первого и второго изображений, блоки формирования изображений при изменении угла наклона первого и второго изображений, блоки хранения моделированных изображений для первого и второго изображений, блок применения метода SIFT, блок вычисления количества одинаковых дескрипторов, блок хранения найденной пары дубликатов. 5 ил.

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений, в частности к комплексированию цифровых изображений. Техническим результатом является повышение качества изображения, содержащего информативные элементы изображений одной и той же сцены. Предложен способ комплексирования изображений. Способ включает в себя этапы, на которых осуществляют получение исходных изображений и определение наиболее информативного изображения. Далее, согласно способу осуществляют комплексирование изображений, основанное на комбинировании наиболее информативного изображения и отличительных деталей второго изображения, выравнивание яркостного диапазона результирующего изображения. При комплексировании изображений определяют оценки коэффициентов линейной регрессии величин яркостей второго изображения по величинам яркостей наиболее информативного изображения. Далее формируют промежуточное изображение как результат линейного преобразования наиболее информативного изображения с найденными коэффициентами и находят комплексированное изображение путем прибавления к наиболее информативному изображению разности второго и промежуточного изображений, умноженной на корректирующий коэффициент. 13 ил.
Наверх