Практическая часть. Исследование методов предлагается проводить в системе инженерного проектирования и моделирования MATLAB

Исследование методов предлагается проводить в системе инженерного проектирования и моделирования MATLAB. В лабораторной работе для оценки качества сегментации использована мера точности Q [6]:

, (20)

где S ₁ – множество точек объекта, выделенное алгоритмом, S ₂ –множество точек эталонного объекта. Фактически за S ₂ принимается бинарное изображение, сегментированное человеком. В случае полного сходства двух множеств S ₁ и S ₂ мера Q = 1, в случае полного различия Q = 0.

Расположение и вид кнопок, ползунков и других элементов интерфейса программы может меняться в зависимости от выбранного метода сегментации. Характерный пример представлен на рис. 10, где 1 – главное меню; 2 – окно с кадром изображения; 3 – изображение исследуемого объекта; 4 – сегментированное изображение; 5 – изображение тестового объекта; 6 – список параметров; 7 – параметры выбранного метода сегментации; 8 – кнопка для запуска алгоритма; 9 – строка состояния, содержащая подсказки.

Рис. 10. Внешний вид интерфейса программы

Главное меню программы содержит пункты “Файл”, “Работа” и “Инфо”. Меню «Файл» содержит команды загрузки изображения и команду выхода из программы. Меню «Работа» содержит команды выбора методов сегментации и добавления шума. В этом меню также содержится команда слежения за выбранным объектом в последовательности изображений. Слежение осуществляется обработкой последовательности видеокадров выбранным на предшествующем этапе алгоритмом. Среди найденных на бинарном изображении сегментов выбирается в качестве объекта тот из них, параметры которого соответствуют параметрам объекта предыдущего кадра с учетом допустимого разброса значений, задаваемого оператором. Список параметров сегментов содержит следующие записи:

- площадь S1 – количество точек объекта в пикселях, выделенное алгоритмом;

- размер гор. – максимальный размер сегмента по горизонтали;

- размер верт. – максимальный размер сегмента по вертикали;

- ср. яркость – средняя яркость точек объекта на исходном изображении.

Кроме этого на экран выводятся: значение меры Q (20), время обработки кадра, площадь зоны обработки, а для метода центроидного связывания – координаты стартовой точки. Выбор объекта сегментации производится выделением объекта мышью в окне отображения видеокадра. Входные изображения имеют формат BMP (полутоновые, без сжатия). В программе можно задать математическое ожидание и дисперсию гауссовского белого шума, интенсивность импульсного шума, дисперсию мультипликативного шума.