Нелинейная фильтрация с использованием таблиц подстановки
J = bwlookup(BW,lut)BW. Обработка окрестности определяет целочисленное значение индекса, используемое для доступа к значениям в таблице подстановки lut. Принесенный lut значение становится значением пиксела в выходном изображении J в целевом положении.
Построение вектора lut таким образом, что операция фильтрации помещает 1 в целевом местоположении пикселя во входном изображении, только когда все четыре пикселя в окрестности 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 двоичное изображение.
BW1 = imread('text.png');Выполнение обработки окрестностей 2 на 2 с 16-элементным вектором lut .
BW2 = bwlookup(BW1,lut);
Показывать увеличенные изображения до и после.
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, выполняемой bwlookup влечет за собой вычисление index в вектор lut на основе бинарного пиксельного шаблона матрицы окрестности на изображении BW. Значение в поле lut получен доступ по адресу index, lut(index), вставляется в выходное изображение J в целевом местоположении пикселя. Результатом является изображение J тот же тип данных, что и вектор lut.
Поскольку в целевых местоположениях пикселей имеется соответствие 1 к 1, изображение J имеет тот же размер, что и изображение BW. Если целевое местоположение пикселя находится на краю изображения BW и если какая-либо часть матрицы окрестности 2 на 2 или 3 на 3 простирается за край изображения, то эти местоположения, не относящиеся к изображению, заполняются 0 для выполнения операции фильтрации.
На следующих рисунках показано отображение из двоичных шаблонов 0 и 1 в матрицах окрестности в их двоичное представление. Добавление 1 к двоичному представлению дает index который используется для доступа lut.
Для кварталов 2 на 2, length(lut) составляет 16. В каждой окрестности четыре пикселя и два возможных состояния для каждого пикселя, так что общее количество перестановок равно 24 = 16.
Для иллюстрации в этом примере показано, как пиксельный шаблон в матрице 2 на 2 определяет, какая запись в lut помещается в целевое местоположение пикселя.
Создание случайных 16-элементных lut 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 предположим в этом примере, что целевым местоположением пикселя является местоположение BW(1,1).
BW = [1 0; 0 1]
BW =
1 0
0 1Обращаясь к приведенному выше рисунку отображения с цветовым кодированием, можно вычислить двоичное представление для этой окрестности 2 на 2, как показано в приведенном ниже фрагменте кода. Логический 1 в BW(1,1) соответствует синему на рисунке, который соответствует младшему значащему биту (LSB) в позиции 0 в 4-разрядном двоичном представлении (, 20 = 1). Логический 1 вBW(2,2) красный, который соответствует самому значимому биту (MSB) в позиции 3 в 4-разрядном двоичном 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 =
246Вышеприведенное вычисление предсказывает, что выходное изображение А должно содержать значение 246 в целевой позиции. A(1,1).
A = bwlookup(BW,lut) % perform filteringA = 246 32 161 231
A(1,1) фактически равно 246.
Для кварталов 3 на 3, length(lut) составляет 512. В каждой окрестности девять пикселей и два возможных состояния для каждого пикселя, так что общее количество перестановок равно 29 = 512.
Процесс вычисления двоичного представления обработки окрестностей 3 на 3 аналогичен процессу обработки окрестностей 2 на 2.
