Texture در بازیابی تصویر

بافت ها[1]، الگوهای بصری پیچیده ای هستند که با خصوصیات خاصی که دارند می توانند از بین تصاویر جدا سازی شوند. در اکثر کارهای انجام شده از ویژگی های مبتنی بر بافت در مواردی مانند بازاریابی تصویر مبتنی بر محتوا [1]، تقسیم بندی تصویر [2]، سنتز [3]، خوشه بندی و طبقه بندی [4-5] می توان استفاده نمود. برای این منظور لازم است که یک بافت تصویر با استفاده از یک مدل به طور مناسب نمایش داده شود تا بتوان از آن اطلاعات مرتبط و توصیفی را استخراج نمود. برای این منظور روش های مختلفی ارائه شده است که مهم ترین آنها روش های آماری مبتنی بر توزیع های آماری برای شناسایی وتحلیل عناصر یک بافت می باشد. به عنوان نمونه الگوریتم باینری LBP[2] یکی از الگوریتم های موفق در این زمینه است که برای کار بر روی بافت های خاکستری طراحی شده است و از جمله یکی از طرح های موفق در بینایی ماشین می باشد. طرح CLBP[3]  برای طبقه بندی بافت توسعه داده شده است.  در LDSMT[4] یک پیکسل مرکزی و یک سری علامت که بیانگر اختلاف پیکسل ها با پیکسل مرکزی است بیان شده است. در هر ناحیه پیکسل مرکزی سطح خاکستری تصویر را نشان می دهند و با استفاده از اختلاف آن با سایر نقاط CLBP_C[5]  بدست می آید. با استفاده از LDSMT  تصویر، اختلافات محلی به دو جزء اصلی تقسیم می شوند: یکی نشانه ها و دیگری مقادیرکه در نتیجه آن دو اپراتور،  CLBP_S[6]  و CLBP_M[7] به دست می آیند که به صورت شماتیک می توان آنها را در شکل زیر مشاهده نمود.

تصویر الف یک ناحیه فرضی از تصویر را نمایش می دهد در تصویر ب تفاضل مقادیر پیکسل ها با ناحیه مرکزی بدست آمده است. در تصویر ج علامت عناصر مربوط به ماتریس ب مشخص شده است و در نهایت در تصویر د مقدار واقعی اختلاف ها بر اساس ضرب نظیر به نظیر عناصر ماتریس های ب و ج به دست آمده است. به طور کلی فرآیند شناسایی بافت بر اساس چارت ذیل انجام می شود.

  در روش دیگر پس از تشکیل ماتریس مربوط به تصویر خاکستری نسبت به تهیه شبکه تصویر اقدام می شود برای این منظور از یک نقطه شروع و همسایگان آن مشخص و نقطه ای که دارای فاصله کمتری با این نقطه می باشد به عنوان گام بعدی انتخاب می شود و این روند ادامه می یابد در نهایت با استفاده از هر یک از این نقاط شبکه ای بوجود می آید سپس همه این شبکه ها که با انتخاب نقاط مختلف برای شروع به دست می آیند با هم تلفیق و نهایتا یک شبکه جدید بدست آمده و محاسبات بر اساس آن انجام و نهایتا از آن برای دسته بندی تصاویر استفاده می شود. به عنوان نمونه ماتریس زیر را در نظر بگیریم

85	82	84	121
105	68	86	113
69	41	75	79
77	75	73	82

با شروع از نقاط (اعداد 85 و 69) دو شبکه و دو مسیر حرکت مختلف به دست می آید که به صورت رنگی مشخص شده است.

حال این شبکه ها بر هم منطبق و یک شبکه ترکیبی به دست می آید و بر اساس پارامترهای مطرح در شبکه ها می توان به شباهت ها و دسته بندی تصاویر اقدام نمود.

منابع

[1] T. Randen and J. H. Husy, “Filtering for texture classification: A comparative study,” IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., vol. 21, no. 4,pp. 291–310, Apr. 1999.

[2] R. L. Kashyap and A. Khotanzed, “A model-based method for rotation invariant texture classification,” IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.,vol. 8, .no. 4,pp. 472-481, Jul. 1986

[3] J.L. Chen and A. Kundu, “Rotation and gray scale transform invariant texture identification using wavelet decomposition and hidden Markov model,” IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., vol. 16, no. 2, pp. 208–214, Feb. 1994

[4] H. Deng and D. A. Clausi, “Gaussian VZ-MRF rotation-invariant features for image classification,” IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.,vol. 26, no. 7, pp. 951–955, Jul. 2004

[5] M. Varma and A. Zisserman, “A statistical approach to texture classification from single images,” Int. J. Comput. Vision, vol. 62, no. 1–2,pp. 61–81, 2005

[1] Texture

[2] Local binary pattern

[3] Completed LBP

[4] local difference sign-magnitude transform

[5] CLBP-Center

[6] CLBP-Sign

[7] CLBP-Magnitude