Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

31
Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205

Transcript of Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Page 1: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Detecção de Bordas e Linhas I

Paulo Sérgio RodriguesPEL205

Page 2: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Conceito de Borda

Page 3: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Conceito de Borda

Page 4: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Conceito de Borda

Page 5: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Técnicas de Detecção de Bordas (Mapa de Bordas)

Page 6: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Detectores de Mapas de Bordas basedados em Gradientes

x

fx

f

G

Gf

y

x

21

22yx GGfmag

22yx GGfmag

x

y

G

Gyx 1tan),(

Page 7: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

2),( 1,1, jiji

x

zzjiG

Zi-1,j-1 Zi-1,j+1

Zi,j-1

Zi-1,j

Zi+1,j-1

Zi,j

Zi+1,j

Zi,j+1

Zi+1,j+1

2),( ,1,1 jiji

y

zzjiG

22yx GGfmag

x

y

G

Gyx 1tan),(

Detectores de Mapas de Bordas basedados em Gradientes

Page 8: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Detectores de Mapas de Bordas basedados em Gradientes

Page 9: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Detectores de Mapas de Bordas basedados em Gradientes

Page 10: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Detectores de Mapas de Bordas basedados em Laplaciano

Page 11: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Detectores de Bordas e LinhasDetectores Baseados em derivadas

Page 12: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Diferença entre Bordas e Shape (contorno)

Detectar Borda NÃO é Detectar Contorno

Borda, em PDI, NÃO é Contorno

Mapa de BordasOriginal Contorno

Page 13: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

As abordagens vistas até aqui para detecção de bordas e linhasquase sempre não são eficientes para detectar Contornos em umacena. Isso é devido à presença de ruído, descontinuidade de bordase relativo baixo contraste entre elas.

O objetivo desta parte da disciplina é definir, dada a saída de umdetector de bordas ou linhas, quais pixels realmente pertencem aum borda.

Page 14: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Local

Uma das maneiras mais simples de se definir bordas reais a partirda saída de um detector é através da análise de características locais.

Os pixels na vizinhança de uma borda possuem características semelhantes que podem ser usadas para sua detecção. Dada a saídade um detector como Gradiente, Sobel ou Roberts, pode-se definir uma borda com base em dois tipos de informação: a) a intensidadeda detecção e b) a direção da detecção.

Page 15: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Local

Considerando o primeiro critério, pode-se estabelecer um limiar T, a partir do qual considera-se que um pixel (x’,y’) pertence ou nãoa uma borda. Formalmente, a coordenada (x’,y’) de um pixel navizinhança de (x,y) é similar em magnitude ao pixel (x,y) se:

Tyxfyxf )','(),(

Page 16: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Local

Considerando o segundo critério, pode-se também estabelecer um limiar A (A é um ângulo), a partir do qual considera-se que um pixel (x’,y’) pertence ou não a uma borda. Se o gradiente de um pixel qualquer é dado pela equação:

x

y

G

Gyx 1tan),(

então, um pixel (x’,y’) é semelhante a um pixel de uma vizinhança (x,y) se:

Ayxyx )','(),(

Page 17: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Local

Assim, pixels são ligados como pertencentes a mesma região (borda)se atenderem a ambos aos critérios a) e b).

Região Região

pixels com mesmas características pixels com mesmas características

Page 18: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Local

Page 19: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Global: Transformada de Hough

Page 20: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Global: Transformada de Hough

Page 21: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Global: Transformada de Hough

Page 22: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Global: Transformada de Hough

Page 23: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Lidando com Descontinuidade de Bordas

Processamento Global: Transformada de Hough

Page 24: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Aplicação da Transformada de Hough

Page 25: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Aplicação da Transformada de Hough

Page 26: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Aplicação da Transformada de Hough

Page 27: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Aplicação da Transformada de Hough

Page 28: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

MetodologiaDetecção de Bordas

Detecção de Linhas

Page 29: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

MetodologiaDetecção de Linhas

Definição das Regiões de Interesse (ROI)

Page 30: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

MetodologiaDefinição da ROI

Matching

Page 31: Detecção de Bordas e Linhas I Paulo Sérgio Rodrigues PEL205.

Aplicação da Transformada de Hough