Нелинейная фильтрация с помощью интерполяционных таблиц
J = bwlookup(BW,lut)BW. Обработка окружения решает, что целочисленное значение индекса раньше получало доступ к значениям в интерполяционной таблице lut. Выбранный lut значение становится пиксельным значением в выходном изображении J в целенаправленном положении.
Создайте векторный lut таким образом, что операция фильтрации помещает 1 в целевом пиксельном местоположении во входном изображении только, когда все четыре пикселя в окружении 2 на 2 BW установлены в 1.
lutfun = @(x)(sum(x(:))==4); lut = makelut(lutfun,2)
lut = 16×1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
⋮
Загрузите двухуровневое изображение.
BW1 = imread('text.png');Выполните обработку окружения 2 на 2 с векторным lut с 16 элементами .
BW2 = bwlookup(BW1,lut);
Покажите масштабируемый до и после изображений.
figure; h1 = subplot(1,2,1); imshow(BW1), axis off; title('Original Image') h2 = subplot(1,2,2); imshow(BW2); axis off; title('Eroded Image') % 16X zoom to see effects of erosion on text set(h1,'Ylim',[1 64],'Xlim',[1 64]); set(h2,'Ylim',[1 64],'Xlim',[1 64]);
Первый шаг в каждой итерации операции фильтрации выполняется bwlookup влечет за собой вычисление index в векторный lut на основе бинарного узора заливки матрицы окружения на изображении BW. Значение в lut полученный доступ в index, lut(index), вставляется в выходное изображение J в целевом пиксельном местоположении. Это приводит к изображению J будучи совпадающим типом данных как векторным lut.
С тех пор существует 1 к 1 соответствие в целевых пиксельных местоположениях, изображение J одного размера с изображением BW. Если целевое пиксельное местоположение находится на ребре изображения BW и если какая-либо часть или 3х3 матрицы окружения 2 на 2 расширяет вне ребра изображений, то эти нерасположения изображения дополнены 0 для того, чтобы выполнить операцию фильтрации.
Следующие рисунки показывают отображение от двоичного файла 0 и 1 шаблон в матрицах окружения к его бинарному представлению. Добавление 1 к бинарному представлению дает к index который используется, чтобы получить доступ к lut.
Для окружений 2 на 2, length(lut) 16. Существует четыре пикселя в каждом окружении и два возможных состояния для каждого пикселя, таким образом, общее количество сочетаний равняется 24 = 16.
Чтобы проиллюстрировать, этот пример показывает, как узор заливки в матрице 2 на 2 определяет который запись в lut помещается в целевое пиксельное местоположение.
Создайте случайный lut с 16 элементами вектор, содержащий uint8 данные.
scurr = rng; % save current random number generator seed state rng('default') % always generate same set of random numbers lut = uint8( round( 255*rand(16,1) ) ) % generate lut rng(scurr); % restore
lut = 208 231 32 233 161 25 71 139 244 246 40 248 244 124 204 36
Создайте изображение 2 на 2 и примите для этого примера, что целевое пиксельное местоположение является местоположением BW(1,1).
BW = [1 0; 0 1]
BW =
1 0
0 1Путем обращения к цвету, закодированному, сопоставляя фигуру выше, бинарное представление для этого окружения 2 на 2 может быть вычислено как показано во фрагменте кода ниже. Логическая единица в BW(1,1) соответствует синий в фигуре, которая сопоставляет с Младшим значащим битом (LSB) в положении 0 в 4-битном бинарном представлении (20 = 1). Логическая единица в BW(2,2) является красным, который сопоставляет со Старшим значащим битом (MSB) в положении 3 в 4-битном бинарном представлении (23 = 8).
% BW(1,1): blue square; sets bit position 0 on right % BW(2,2): red square; sets bit position 3 on left binNot = '1 0 0 1'; % binary representation of 2x2 neighborhood matrix X = bin2dec( binNot ); % convert from binary to decimal index = X + 1 % add 1 to compute index value for uint8 vector lut A11 = lut(index) % value at A(1,1)
index =
10
A11 =
246Вышеупомянутое вычисление предсказывает, что выходное изображение A должно содержать значение 246 в целенаправленном положении A(1,1).
A = bwlookup(BW,lut) % perform filteringA = 246 32 161 231
A(1,1) действительно на самом деле равняется 246.
Для 3х3 окружений, length(lut) 512. Существует девять пикселей в каждом окружении и два возможных состояния для каждого пикселя, таким образом, общее количество сочетаний равняется 29 = 512.
Процесс для вычисления бинарного представления 3х3 обработки окружения эквивалентен для окружений 2 на 2.
