कंटूर और क्षेत्र, कच्चा (स्थानिक) और केंद्रीय छवि क्षण


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मैंने हाल ही में बाइनरी छवियों की छवि प्रसंस्करण के लिए छवि क्षणों का उपयोग करना शुरू कर दिया है। मैंने पढ़ा कि द0टीजआदेश समोच्च पल परिधि और है0टीजआदेश क्षेत्र पल क्षेत्र है । ये कच्चे क्षण दोनों द्वारा दिए गए हैं:

ममैंजे=Σएक्सΣyएक्समैंyजे।

इसका मतलब है कि अगर मेरे पास इस तरह की छवि है (लेकिन बाइनरी, ब्लू में दिखाए गए अग्रभूमि पिक्सेल), द 0टीजपल परिधि के अनुरूप होगा, क्योंकि यह एक समोच्च की छवि है :

Perimiter img

दूसरी ओर, अगर मेरे पास इस तरह की एक छवि है (अग्रभूमि के रूप में दिखाया गया है), तो मुझे ऑब्जेक्ट का क्षेत्र मिलेगा0टीज पल:

क्षेत्र आई.एम.जी.

चूंकि मैं अधिक गुण प्राप्त करने के लिए आकृति का उपयोग करना चाहता हूं, इसलिए मैं उच्च क्रम की गणना भी करता हूं (1रोंटी, 2nघ, 3आरघआदेश) कच्चे समोच्च पल। मैं केंद्रीय क्षण पाने के लिए इनका उपयोग करना चाहता हूं।

केंद्रीय पलों को प्राप्त करने के लिए मैं जिन सूत्रों का उपयोग कर रहा हूं वे हैं:

μ00=म00

μ01=0

μ10=0

μ1 1=म1 1म00-एक्ससी*yसी=म1 1म00-(म10म00)*(म01म00)

केंद्रीय क्षणों की गणना के सूत्र कच्चे क्षणों का उपयोग कर रहे हैं । मेरा सवाल है: केंद्रीय क्षणों, क्षेत्र या समोच्च की गणना करने के लिए कौन से कच्चे क्षणों का उपयोग किया जाता है ? । मेरा अनुमान क्षेत्र के क्षण हैं, चूंकि0टीज आदेश केंद्रीय क्षण भी उस क्षेत्र के बराबर है, जो वास्तव में है 0टीज आदेश क्षेत्र क्षण।

इसके अतिरिक्त, क्या मैं समोच्च कच्चे क्षणों के आधार पर केंद्रीय क्षणों की गणना कर सकता हूं ?



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हाँ, क्षेत्र के क्षणों और समोच्च क्षणों के बीच का अंतर वहाँ स्पष्ट किया गया है। अब केवल केंद्रीय क्षणों के बारे में अधिक जानकारी और उनके बीच संबंध अच्छा होगा :)।
— ओलिवियर_स_ज

समोच्च, या क्षेत्र के केंद्रीय क्षण?
— एंड्रे रुबेश्टिन

समोच्च के केंद्रीय क्षणों को स्पष्ट करने की आवश्यकता है। मैं जानना चाहता हूं कि समोच्च क्षणों के आधार पर केंद्रीय क्षण कैसे प्राप्त करें। क्योंकि अगर मैं समोच्च के आधार पर एक केंद्रीय क्षण की गणना करता हूं और क्षेत्र के आधार पर भी, मैं देखता हूं कि वे समान नहीं हैं। इसलिए मैं आकृति के अभिविन्यास या विलक्षणता की सही गणना नहीं कर सकता। ( en.wikipedia.org/wiki/Image_moment )
— Olivier_s_j

आप अपने पहले भेजे में कहते हैं: "मैंने पढ़ा कि 0 वाँ समोच्च क्षण परिधि है और 0 वां क्रम क्षेत्र क्षण क्षेत्र है।" क्या आप इसके लिए स्रोत प्रदान कर सकते हैं? (मैं समोच्च क्षणों पर कुछ और ठोस खोजने के लिए खुद को मार रहा था)
— पेनेलोप

जवाबों:


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वास्तव में, मुझे आश्चर्य हुआ कि समोच्च बनाम "सामान्य", एक छवि के गैर-समोच्च क्षणों की उचित परिभाषा में कटौती करना कितना कठिन था । सामग्री का एक गुच्छा पढ़ने के बाद, यहां मेरे निष्कर्ष आए।


सबसे पहले, क्षणों को समझने के लिए , और विशेष रूप से अंतर और स्थानिक के उपयोग (जिसे ओपी "कच्चा" कहता है), केंद्रीय और केंद्रीय सामान्यीकृत क्षण, मुझे दो बहुत अच्छी सामग्री मिली:

  • (मैनुअल) जोहान्स किलियन: "सिंपल इमेज एनालिसिस बाय मोमेंट्स"

    सरल गणित के साथ उत्कृष्ट मैनुअल। अभिन्न लोगों से डरो मत - आप सभी को सारांश के रूप में पढ़ सकते हैं।

    इसके अलावा, इस क्षण के साथ काम करने के लिए इस्तेमाल OpenCV फ़ंक्शन पर इसका एक छोटा अवलोकन है। यह बहुत पुरानी सामग्री (2001) है, इसलिए OpenCV मैनुअल का जिक्र थोड़ा पुराना है, लेकिन यह अभी भी मदद करता है।

    और अद्भुत तीसरे अध्याय की तुलना में, यह निर्दिष्ट करना कि किस क्षण का उपयोग किस क्षण की विशेषता का वर्णन करने के लिए किया जाता है।

  • (इमेज प्रोसेसिंग ब्लॉग) उत्कर्ष: इमेज मोमेंट्स

    सरल, छोटा और मिलनसार। मुझे पहले इस ब्लॉग पर बहुत सारी अच्छी सामग्री मिली।

    अस्वीकरण एआई शेक कुछ बिंदु पर ऑफ़लाइन लग रहा था। यहां एआई शेक लेखक का मुखपृष्ठ है , जहां वह इस परियोजना के बारे में बात करता है, इसलिए यह अभी भी समर्थित है। मुझे उम्मीद है कि यह जल्द ही ऑनलाइन वापस आ जाएगा, लेकिन अगर नहीं तो इसे लेखक के वेबपेज के माध्यम से ट्रैक किया जा सकता है।


शीघ्र ही, स्थानिक क्षण छवि में वस्तु के बारे में जानकारी देता है , अर्थात वस्तु स्थिति पर संबंधित (आश्रित) ।

केंद्रीय क्षणों रहे अनुवादकीय निश्चरता के लिए समायोजित , "समन्वय प्रणाली" प्रश्न में वस्तु के केन्द्रक (गुरुत्वाकर्षण का केंद्र) के लिए गणना के लिए इस्तेमाल किया की उत्पत्ति को ले जाकर।

अंत में, केंद्रीय सामान्यीकृत क्षणों को ऑब्जेक्ट के क्षेत्र द्वारा स्केल किया जाता है, और इस प्रकार ट्रांसलेशनल इनवेरियन के अतिरिक्त पैमाने पर अपरिवर्तनीय होते हैं ।


अब वास्तविक प्रश्न भाग के लिए: समोच्च क्षणों के बारे में क्या?

इस हिस्से से कटौती ज्यादातर पर आधारित है

और उन स्रोतों से सबसे महत्वपूर्ण उद्धरण:

एक समोच्च के क्षण उसी तरह से ned होते हैं, लेकिन ग्रीन के सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है।

(OpenCV संदर्भ मैनुअल)

विमान ज्यामिति में, और विशेष रूप से, क्षेत्र के सर्वेक्षण में, ग्रीन की प्रमेय का उपयोग केवल परिधि पर एकीकृत करके विमान के आंकड़ों के क्षेत्र और केंद्रक को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है ।

(ग्रीन के लिए विकि)

इसके अलावा, cvContourMomentsअब के लिए सिर्फ एक उपनाम है cvMoments।

(ब्रैडस्की केहलर पुस्तक)

उसके आधार पर, मैं यह कहूंगा कि समोच्च क्षण ऑब्जेक्ट आकृति के विशेष उपायों को संदर्भित नहीं करता है, लेकिन छवि क्षणों की गणना करने के लिए एक विशेष तरीके के बजाय , केवल समोच्च जानकारी (संपूर्ण छवि के लिए पिक्सेल जानकारी के बजाय) का उपयोग कर रहा है।

मौलिक मामले में अंतर यह होगा कि दोनों की गणना कैसे की जाती है।

  • मेरा अनुमान है कि प्रत्यक्ष कार्यान्वयन पिक्सेल-बाय-पिक्सेल सारांश द्वारा काम करेगा, सीधे सूत्र को लागू करना। वस्तु के भरे जाने की उम्मीद है।
  • समोच्च क्षणों के लिए मेरा अनुमान है कि छवि आकृति पहले निर्धारित की जाती है (OpenCV मैनुअल से परामर्श करें) और फिर समोच्च डेटा पर ग्रीन प्रमेय लागू किया जाता है।

यह वास्तविक छवियों के लिए मापों को थोड़ा अलग बनाता है क्योंकि विधियाँ उनके लिए अलग-अलग होंगी: संवेदनशीलता: शोर, स्केलिंग, विवेकाधीन (निरंतर छवि के बजाय पिक्सेल ग्रिड)। इसके अलावा, गति : प्रत्यक्ष दृष्टिकोण का उपयोग करने की तुलना में आकृति का उपयोग करके गणना करना तेज है। मैं अनुमान लगाऊंगा कि वे बिना किसी शोर के एक (आदर्श) निरंतर काले और सफेद छवि के लिए पूरी तरह से समान परिणाम देंगे।

तो, आपके सवालों का जवाब देने के लिए: क्षण समान होना चाहिए (शोर आदि के कारण अलग होना )। आप केंद्रीय तरीकों को निर्धारित करने के लिए दोनों विधियों द्वारा गणना किए गए स्थानिक (कच्चे) क्षणों का उपयोग कर सकते हैं (जो अभी भी एक ही बात का वर्णन करेंगे)।

इस दावे का आगे समर्थन इस लेख का अस्तित्व है (मैं केवल सार पढ़ता हूं, लेकिन बहुत प्रासंगिक होना चाहिए, और यहां तक ​​कि सार जानकारीपूर्ण है):


परिधि प्राप्त करने के बारे में ध्यान दें : मुझे लगता है, "परिधि" पाने के लिए जो वास्तव में समोच्च का सिर्फ एक क्षेत्र है, मैं इसकी गणना करूंगा0टीजवस्तुओं के आकृति की छवि का क्षण, लेकिन "किसी वस्तु के आकृति" के बजाय आकृति को वास्तव में पतली वस्तु मानते हैं ।

यदि आप इस पल का आगे उपयोग करते हैं, तो आगे के सभी माप निश्चित रूप से भिन्न होंगे।


कुछ लिंक टूटे हैं
— nkint

@nkint मैंने पहला टूटा हुआ लिंक तय किया ... लेखक और पांडुलिपि का नाम इसे Google पर पहली हिट के रूप में खोजने के लिए पर्याप्त था, यही वजह है कि मैंने उन्हें पहली जगह में शामिल किया। अगर वे किसी लिंक को फिर से तोड़ते हैं, तो मुझे सही जानकारी में किसी के भी संपादन की सराहना होगी, और यदि यह साधारण Google खोज द्वारा ठीक किया गया है जैसा कि यह था। दूसरी कड़ी, एआई शेक अस्थायी रूप से ऑफ़लाइन लगती है ... मैंने लेखकों के होमपेज पर एक लिंक जोड़ा, और स्थिति का वर्णन करने वाला एक छोटा सा अस्वीकरण। मुझे उम्मीद है यह मदद करेगा।
— पेनेलोप

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समोच्च या क्षेत्र के क्षणों की कोई बात नहीं, केंद्रीय क्षणों का मतलब उन क्षणों से होता है जो एक केंद्रित संदर्भ फ्रेम में गणना किए जाते हैं, यानी, आपकी घटना के मतलब पर केंद्रित एक फ्रेम।

आपके मामले में, इसका मतलब है कि आपको पहले क्रम के क्षणों की गणना करने की आवश्यकता है (μ0,1,μ1,0) (समोच्च या क्षेत्र), तो बाद के क्षणों का उपयोग करके गणना करें μ=(μ01,μ10)उत्पत्ति के रूप में। यह एक सरल अनुवाद है (निर्देशांक का घटाव)।

यह भी संबंधित है, शब्दावली के बारे में यह प्रश्न ।

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