Tehnici de Detectare a Contururilor

Tehnici de detectare a contururilor in imagini

1. Introducere

Detectarea contururilor ( in engleza edge detection ) este un termen din domeniul procesarii de imagini; acesta defineste algoritmii de identificare a punctelor dintr-o imagine digitala ce marcheaza o schimbare brusca a luminozitatii ( puncte de discontinuitate ).

Detectarea punctelor de discontinuitate este utila deoarece acestea corespund, in general, unor evenimente importante precum:

• discontinuitati la nivelul adancimii

• discontinuitati la nivelul orientarii suprafetelor

• schimbarea proprietatilor materialului

• variatii in iluminarea scenei

In cazul ideal, aplicarea unui algoritm de detectare a contururilor asupra unei imagini produce o multime de curbe inchise ce se poate identifica cu multimea contururilor obiectelor din imagine, contururilor imprimeurilor de pe suprafete si curbelor corespunzatoare schimbarii orientarii unei suprafete. Astfel, prin aplicarea unei astfel de tehnici se pot retine o serie de proprietati structurale importante ale imaginii, eliminand o mare cantitate de informatii considerate nerelevante.

In urma detectarii contururilor, interpretarea informatiilor continute in imagine devine mult mai simpla.

In practica, nu orice incercare de extragere a contururilor duce la rezultate bune. De multe ori contururile detectate nu sunt curbe inchise (prezinta disontinuitati) sau imaginea rezultata contine zgomote, situatii in care interpretarea datelor devine ceva mai dificila.

2. Proprietati ale contururilor

Contururile extrase dintr-o reprezentare 2D a unei scene tridimensionale pot fi clasificate ca dependente sau independente de observator. Un contur independent de observator corespunde, de obicei, unor proprietati inerente ale obiectelor tridimensionale, precum mercajele de pe suprafata acestora sau forma suprafetei. Contururile dependente de observator se modifica in functie de pozitia observatorului si reliefeaza proprietatile geometrice ale scenei.

Conturul tipic reprezinta curba de demarcatie intre doua zone de culori diferite. Daca in imaginea originala este prezenta o linie de culoare diferita pe un fundal constant, aceasta este de obicei reprezentata prin doua contururi (cate unul pentru fiecare parte a liniei). Aceste situatii sunt ilustrate in Figura 1.

Figura 1. Detectarea contururilor - blocuri de culoare si linii

Contururile reprezinta o caracteristica importanta si joaca un rol semnificativ in aplicatiile de procesare a imaginilor. O aplicatie importanta este tehnologia sistemelor de machine vision, ce se ocupa de analiza vizuala a produselor in conditii controlate de lumina, in scopul detectarii automate a defectelor.