img127

127

9. Wprowadzenie do syntaktycznego rozpoznawania obrazów

Analizą sceny nazywamy proces rozpoznawania trójwymiarowego obrazu, w którym wyodrębniono i zidentyfikowano obiekty składające się na ten obraz oraz opisano relacje, jakie zachodzą pomiędzy tymi obiektami. W tym przypadku wyodrębniamy dwa zbiory składowych pierwotnych. Jeden służy do opisu obiektów, z jakich złożony jest obraz, drugi - opisuje relacje (najczęściej przestrzenne), jakie mogą zachodzić pomiędzy obiektami. Przykładowo przyjmijmy, że oba zbiory są przedstawione na rysunku 9.5. Zbiór opisujący obiekty obrazu zawiera składowe pierwotne: budynek (6), drzewo (d). automobil (a). Zbiór określający relacje, jakie mogą zachodzić pomiędzy obiektami obrazu dzieli płaszczyznę, w której znajdują się obiekty na osiem podobszarów. Jeśli, na przykład, obiekt typu drzewo (d), dla którego będziemy określać relację względem drugiego obiektu typu budynek (6) znajdującego się w początku układu współrzędnych XOY, będzie umiejscowiony w zacienionym obszarze, to relację określimy jako p. Przy tak zdefiniowanych zbiorach, możemy reprezentować scenę przez drzewo(') tak, jak jest to pokazano na rysunku 9.6.

Pojęcia faktury będziemy używać do określenia własności powtarzającego się motywu (wzorca), wypełniającego całą rozważaną płaszczyznę. Analiza faktury może być celem samodzielnym, na przykład w przypadku analizy obrazów, na których obiekty w ogóle nie występują (na przykład w badaniach metalograficznych lub ocenie preparatów geologicznych), a także jest szczególnie ważna w przypadku rozpoznawania obrazów słabo wy kontrastowanych, kiedy oddzielenie obiektów od tła jest trudne (na przykład zdjęcia satelitarne - rys. 9.7). Przy podejściu syntaktycznym, obraz jest dzielony na okienka o stałych rozmiarach, możliwie tak, aby w okienku znalazł się powtarzający się motyw. Następnie motyw ten jest

(') Drzewem będziemy nazywać spójny i acykliczny graf. Na rysunku 9.6 drzewo ma zaetykietowanc wierzchołki oraz zaetykietowane i skierowane krawędzie. Przypomnijmy jeszcze, że wierzchołek, od którego drzewo t bierze początek nazywamy korzeniem drzewa t (na rysunku 9.6 korzeniem drzewa t jest wierzchołek d), natomiast wierzchołki, z których nie wychodzą żadne krawędzie (na rysunku 9.6 - 6,6, a) - nazywamy liśćmi. Zapisem drzewa t w postaci nawiasowej (prefiksowej) nazywamy opis skonstruowany rekurencyjnie w następujący sposób : /o = k(Ii .../_n), gdzie k jest etykietą korzenia drzewa t, /, jest zapisem w postaci nawiasowej drzewa, dla którego korzeniem jest i-ty bezpośredni następnik wierzchołka k. Przykładowo dla drzewa z rysunku 9.6 będzie to zapis d(d(66)o). Jeśli chcemy uwzględnić w takim zapisie etykiety krawędzi, to przed każdą etykietą wierzchołka dopisujemy etykietę krawędzi wchodzącej do tego wierzchołka. W naszym przykładzie otrzymamy wtedy: d(vd(x6v6)ta). Wprowadzone powyżej (w intuicyjny sposób) pojęcia będziemy używać w rozdziale 10. Formalne definicje Czytelnik może znaleźć, przykładowo, w [20].