• 0
wazzz

كشف الحواف باستعمال المنطق الضبابي

سؤال

ماهي الحواف في الصورة الرقمية ؟

يمكن تعريف الحافة بانها الاختلاف ما بين المستويات اللونية المختلفة او بمعنى آخر هي التباين المتفاوت والكبير بين بكسل وآخر لونياً . تتضمن الحواف معلومات هامة في الصور الرقمية بحيث تقدم لنا معلومات عن مكان الغرض بحيث يفيد هذا الامر لاحقاً في تحديد الاغراض المختلفة في الصورة وملاحقتها كما في الصور المتتالية الفيديو . وكشف الحواف هو امر حيوي وهام في الرؤية الحاسبة ومعالجة الصور لأنها تستعمل في كشف خصائص الاغراض وملاحقتها ونجد اهم تطبيقات الكشف عن الحواف في الصور الطبية , تحديد الاغراض في الفيديو والصور الثابتة , استخراج الخلفية الخ .

582432_10151162595443636_688243635_13657885_1553657585_n.jpg

525124_10151162595773636_688243635_13657888_155884835_n.jpg

ما هو تعريف الحواف رياضياً في الصورة الرقمية ؟

بداية تعرف الصورة الرقمية على انها اشارة رقمية تحمل بكل بكسل قيمة لونية محددة . يمكن كشف الحواف من هذه الاشارة الرقمية التي تمثل الصورة عن طريق تعريف الحافة والتي هي التغيرات المفاجئة بالقيم اللونية بين بكسل واخر هذا التغير يتم التعبير عنه عند المرور الصفري بالمشتق الثاني zero crossing

560076_10151162596058636_688243635_13657892_700127288_n.jpg

ماهي الطرق المختلفة للكشف عن الحواف ؟

يوجد العديد من طرق الكشف عن الحواف واشهر الفلاتر المطبقة على الصور الرقمية هي

11776_10151162596438636_688243635_13657897_1517491100_n.jpg

كما يمكن تصنيف الطرق المتبعة في كشف الحواف الى :

• طرق خطية : كمعامل سوبل Sobel, معامل بريويت Prewitt, معامل روبرت Robert

• طرق غير خطية : كما في الطرق التي تعتمد المنطق الضبابي FIS

الطريقة الضبابية للكشف عن الحواف :

يمكن تمثيل الصورة الرقمية بمصفوفة ثنائية Matrix بحيث يكون كل عنصر من هذه المصفوفة يملك قيمة محددة او خاصية لكل بكسل .وخوارزميتنا تعتمد بشكل اساسي على 3 مراحل في العمل

 Image fuzzification

 Modification of membership value

 Image defuzzification

1- يتم بالمرحلة الاولى لضبضبة الصورة fuzzification

تحويل المصفوفة من شكلها النظامي " كل بكسل يملك قيمة لونية " الى الشكل الضبابي "بحيث يتملك كل بكسل فيها قيمة لدرجة انتماء هذا العنصر لمجموعة ضبابية محددة وفي مثالنا هل سيكون هذا البكسل حافة ام لا edge " .

يتم بداية العمل على تحويل الصورة من قيم اللونية rgb الى قيم التدرج الرمادي Gray scale . بحيث نجد عندها ان لكل بكسل قيمة لونية تتراوح ما بين ال 0 الى 255

2- عملية المعالجة الضبابية :

العمليات التي تطبق على الصورة الضبابية وهذه العمليات ستؤثر على درجة الانتماء لكل بكسل . من ثم يتم تطبيق قواعد محددة لتحديد درجة انتماء البكسل المعالج ليكون حافة .

3-في المرحلة الاخيرة defuzzification يتم تحويل الصورة بطريقة معاكسة للمرحلة 1 بحيث يتم التحويل من مصفوفة قيم ضبابية الى مصفوفة تدرج بالرمادي .

ويمكن تلخيص مراحل العمل النظام الثلاث بما يلي :

553479_10151162596678636_688243635_13657900_1835157445_n.jpg

نظام الاستدلال الضبابي Fuzzy Inference System (FIS)

533317_10151162597003636_688243635_13657903_1129015077_n.jpg

الخطوات الاساسية لعمل النظام :

يتم ادخال الصورة ليتم تحويلها الى صورة ذات تدرج رمادي بحيث يأخذ كل بكسل قيمة ما بين 0 و 255 لتكون دخل للنظام الضبابي يتم تحويل الصورة من شكلها التقليدي الى الشكل الضبابي بحيث تملك البكسلات قيم ضبابية وذلك تبعاً لقيم تابع الانتماء المخصص للمجموعة الضبابية حافة بحيث نجد ان البكسل ذو درجة الانتماء 1 لكونه حافة سيتم مقابلته في المرحلة الاخيرة باللون الاسود الغامق ويقل تدرج الالوان كلما قلت درجة انتماء البكسل الى المجموعة الضبابية حافة .

الطريقة المقترحة للمعالجة الضبابية تفترض تقسيم الصورة الى مقاطع باستعمال مصفوفة 3*3 ثنائية .

بكسلات الحواف يتم مقابلتها بدرجة انتماءها الى المجموعة حافة . بينما تأخذ بقية البكسلات اللون الابيض .

المجموعات الضبابية :

قمنا بالعمل على تمثيل مجموعتين ضبابيتين اخريين وهما الابيض والاسود الموضحان بالشكل : كما يبين الشكل b عملية ال defuzzyfication

559371_10151162597388636_688243635_13657907_1727456980_n.jpg

بالنسبة للفلاتر والقواعد الضبابية المطبقة فهي كالتالي :

بحيث نقوم بالمقارنة بحالة الفلتر فان وافق احدى الاشكال التالية فان البكسل المعالج هو بكسل حافة ويتم حساب درجة انتماء هذا البكسل ليكون حافة فيما بعد .

319866_10151162597788636_688243635_13657911_739849500_n.jpg

525004_10151162598068636_688243635_13657915_958943798_n.jpg

إعداد : م. وسيم أبوزينة

3

شارك هذا الرد


رابط المشاركة
شارك الرد من خلال المواقع ادناه

1 إجابات على هذا السؤال .

  • 0

ارجو ان ينال الموضوع اعجابكم

0

شارك هذا الرد


رابط المشاركة
شارك الرد من خلال المواقع ادناه

من فضلك سجل دخول لتتمكن من التعليق

ستتمكن من اضافه تعليقات بعد التسجيل



سجل دخولك الان

  • يستعرض القسم حالياً   0 members

    لا يوجد أعضاء مسجلين يشاهدون هذه الصفحة .