Визуализация в научных исследованиях. Ечкина Е.Ю - 29 стр.

Е. Ю. Ечкина, С. Б. Базаров, И. Н. Иновенков «Визуализация в научных исследованиях»




   В каждой точке (i,j) воспользуемся детектором перепадов Собела для окна
изображения 3  3 :
      1  2    1      1 0 1        f i 1, j 1 f i , j 1 f i 1, j 1
H1  0   0  0 , H 2   2 0 2 ,F  f i 1, j                                       f i, j       f i 1, j ,
     1  2  1       1 0 1       f i 1, j 1                                   f i , j 1   f i 1, j 1
и вычислим выражения – дискретные свертки данного окна изображения с масками H1
и H2 ( x1 и x 2 – шаги расчетной сетки по координатам x и y соответственно):
S1  H1 * F   f i1, j1  2 f i , j 1  fi 1, j 1    f i 1, j 1  2 f i , j 1  f i1, j 1 ,
S 2  x2 / x1 H 2 * F 
x2 / x1  f i1, j1  2 f i1, j  f i1, j1    f i1, j1  2 f i1, j  f i1, j1 ,
                                                                              1
тогда величина градиента gi , j  f  функции f в точке i , j  : gi , j                                                          S12  S 22 , а
                                                                            8x 2
ориентация вектора градиента в центре ячейки i , j  : i j  arctan S1 / S 2  .
  Вычислим среднее значение градиента по всему расчетному полю:
T   gi j /  M1  M 2  и из множества всех точек i  1,2,..., M 1 , j  1,2,..., M 2 
      i, j
выберем те, в которых gi j  T (то есть точки, в которых градиент превышает среднее
значение). Обозначим это множество точек через N1.




Поскольку при решении по схеме сквозного счета разрывы “размазаны”, то во
множество N1 попадают не только пиксели истинных перепадов, но и близлежащие.
Для их исключения применим метод подавления немаксимумов, при котором
исключается конкуренция между собой соседних точек, расположенных вдоль
перепада. Принимая во внимание, что i j определяет направление, нормальное к
поверхности разрыва, определим две соседних с                                                   i , j       ячейки   il , jl ir , jr  ,
                                                                                                                                    и
задающих ближайшее к этой нормали направление. При этом если l          r
                                                                                
                                                                                                                       A  A A  p /   ,
то il , jl  и ir , jr  меняем местами (такое упорядочивание, отвечающее закону
возрастания энтропии на ударной волне, будет использовано на этапе классификации
разрывов). Из точек множества N1 оставим такие, в которых одновременно


Кафедра АНИ факультета ВМК МГУ имени М. В. Ломоносова http://ani.cs.msu.su                                                                     29