classe 8 visió
TRANSCRIPT
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 1
Classe 8
Textura.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Què és la textura?
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 2
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Què és la textura?
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 3
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Què és la textura?
Concepte lligat al tacte .
Causes de la textura visual
• Canvis en la reflectància.• Canvis en la microrientació d’una superfície.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 4
• Canvis en la microrientació d’una superfície.
Tipus: molts, depèn del criteri: estructurades, no estructurades, etc.
Importància: forma, reconeixement.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Què és la textura?
Ús quotidià de l’anàlisi de textures per inferir formes:Gràfica 3D
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 5
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Què és la textura?
Mètodes computacionals:
1. Mètodes estadístics: basats en el càlcul de propietats estadístiques de les imatges (matrius de coocurrència).
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 6
2. Mètodes estructurals: basats en el processament d’estructures en les imatges (Voorhees& Poggio, Malik&Perona). Inspirats en el sistema visual humà.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Mètodes estadístics.
Una textura és una distribució (estadística) espacial de nivells de gris, que segueix una certa llei.
Aquesta llei es pot descriure de forma aproximada amb estadístics de diferents ordres.
Un dels descriptors més utilitzats és el basat en les
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 7
Un dels descriptors més utilitzats és el basat en les matrius de coorcurrència .
Les matrius de coocurrència descriuen un patró espacial en termes de les relacions geomètriques entre dos pixels:
• Distància• Orientació
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Mètodes estadístics.
{ }jyxIiyxIyxyxjiSd === ),(,),();,(),,((#),( 22112211
Els elements de la matriu de coocurrència es defineixen com:
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 8
Amb el vector d definit com:
),(),( 211122 dydxyx ++=
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Mètodes estadístics.
1 1 0 01 1 0 00 0 2 20 0 2 2
i
1
3
0 1 2
01
1 0 32 0 2 S 3,1
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 9
0 0 2 20 0 2 20 0 2 2
j 2 0 0 1
Matriu de coocurrència
imatge
t = (3,1)
Vector desplaçament
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Les matrius S són quadrades, però casi mai simètriques.
La mida de la matriu depèn del nombre de nivells de gris de la imatge.G=4, S = 4x4G=256, S = 256 x 256
Mètodes estadístics.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 10
G=256, S = 256 x 256 G= 65536, S = 65536 x 65536
Les dades normalment s’escalen a 4 bits (matriu 16x16).
Però, com comparem textures, o com classifiquem?
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Extraiem de les matrius descriptors:
Mètodes estadístics.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 11
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Extraiem de les matrius descriptors:
Mètodes estadístics.
Textura
Entropia Homogeneïtat
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 12
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures i preatentivitat
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 13
Textura preatentivament NO
discriminable.
Textura preatentivamentdiscriminable.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures i preatentivitat
Bela Julesz : Psicofísica i discriminació.
Teoria: La discriminació preatentiva de textures es basa en el processament dels estadístics de les imatges.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 14
Estadístics de 1er ordre : probabilitat de tenir un valor de radiància en un determinat punt (=histograma).
Estadístics de 2on ordre : probabilitat d’una certa combinació de grisos als extrems d’un segment de longitud l i orientació α.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures i preatentivitat
1a Conjectura : Dues textures NO són preatentivament discriminables si els seus estadístics de 2on ordre són idèntics.
La 1a conjectura va ser rebutjada als anys 80.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 15
La 1a conjectura va ser rebutjada als anys 80.
2a Conjectura : Dues textures són preatentivament discriminables si hi ha una diferència apreciable en la densitat (estadístics de 1er ordre) dels textons .
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures i preatentivitat
Textons
ExtremsCreuaments
Cantonades
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 16
Creuaments
Col·liniaritat
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures i preatentivitat
Textons
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 17
No hi ha diferència en els estadístics de 1er ordre dels textons!
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Algorisme de Malik & Perona. Basat en el model psicofísic del sistema visual humà.
Processament de la imatge amb un banc de filtres:
1. Obtenir les respostes amb filtres a diferents escales, orientacions i formes (96).
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 18
orientacions i formes (96).2. Rectificació de mitja ona.3. Eliminació de respostes no desitjades.4. Influència local.5. Convolució amb una Gaussiana.6. Càlcul del gradient per cada banda.7. Màxim o mitja de tots els gradients de les bandes.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Malik & Perona
Només s’usen filtres de 2a derivada!
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 19
I per tant no hi ha diferència entre “contorns” invertits però si entre “barres” invertides...
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Malik & Perona
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 20
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Malik & Perona
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 21
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Malik & Perona
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 22
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 23
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Algorisme de Voorhees & Poggio.
Extracció dels textons basant-se en el concepte de taca.
1. Detecció.– Detecció de taques segons els creuments per zero del Laplacià.– Divisió de les taques dèbilment unides.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 24
– Divisió de les taques dèbilment unides.– Divisió de les taques allargades.– Divisió de les taques amb curvatura alta.– Eliminació de les taques poc contrastades.
2. Mesura de les diferències.– Càlcul, per cada taca, de longitud, amplada, orientació I
contrast.– Càlcul de la distribució per cada atribut I per cada parella.– Decisió basada en la Màxima Diferència .
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Algorisme de Voorhees & Poggio.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 25
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Algorisme de Voorhees & Poggio.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 26
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Discriminació de Textures : Algorismes
Algorisme de Voorhees & Poggio.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 27
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Textures i Orientació
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 28
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Textures i Orientació
Les variacions geomètriques d’una superfície produeixen tres efectes sobre els elements d’una textura:
1. Canvi en la densitat dels elements.2. Escorç , o canvi en les dimensions a causa de la
perspectiva.
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 29
perspectiva.3. Escalat dels elements.
Les causes de l’escalat i la densitat són la projecció perspectiva, però l’escorç només està causat per l’orientació de la superfície.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Textures i Orientació
Idea: L’escorç es pot caracteritzar segons la variació en la distribució local de les orientacions dels contorns dels elements de la textura (assumim contorns isotròpics!).
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 30
Predominància de gradients amb orientacions properes a 90 i 270 graus.
No hi ha predominància tant clara. Si fossin cercles, tots els angles tenen el mateix pès.
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Textures i Orientació
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 31
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Textures i Orientació
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 32
20391: Visió per ComputadorApunts de l’assignatura
Textures i Orientació
Jordi Vitrià 20391: Visió per Computador 33