초점이 맞지 않은 이미지의 흐려지지 않은 부분 분리


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나는 얼굴이나 무엇이든 말할 수있는 부분에 초점을 맞춘 휴대 전화 카메라로 찍은 이미지를 가지고 있습니다. 집중된 영역이 어디인지 알고 싶습니다. 예를 들어 초점 영역 주변의 경계 상자입니다. 예 : 기발한 감지 후

답변:


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일반적 으로 이는 초점이 맞지 않은 이미지 영역에 초점을 맞추려고 하는 이미지 분할 문제 ( http://en.wikipedia.org/wiki/Image_segmentation )입니다.

광학 렌즈는 어쨌든 저역 통과 필터와 동일하며 신호에 대한 저역 통과 필터의 효과는 고주파수 함량을 제한하여 매끄럽게 만드는 것입니다.

디지털 이미지 처리에서 저주파수는 큰 물체 (일반 형식)에 해당하고 고주파수는 작은 물체 (세부 사항)에 해당합니다.

따라서 초점 영역을 분리하기 위해 초점이 맞지 않는 렌즈의 스무딩 조작으로 인해 표준 편차가 더 낮은 흐릿한 영역에 비해 표준 편차가 더 높은 영역을 찾을 수 있습니다.

'흐리게'된 영역과 '흐리게되지 않은'영역을 구분하기 위해 크기의 "창"을 설정하고 이미지 위로 밀어 넣을 수 있습니다.미디엄×

창의 각 위치에서 "패치"값의 분산이 마치 값 의 1 차원 벡터 인 것처럼 계산 합니다. 그러면 이미지의 각 위치에서 표준 편차의 변화를 나타내는 또 다른 "이미지"(또는 일반적으로 2 차원 배열)가 생성됩니다. 그런 다음이 값을 모두 수집하여 히스토그램을 얻을 수 있습니다. 히스토그램에는 멀티 모달 분포가 표시됩니다 (자세한 내용은 http://en.wikipedia.org/wiki/Multimodal_distribution 참조 ).미디엄×

게시물에있는 이미지의 경우 히스토그램에는 두 가지 모드가있을 수 있습니다. 하나는 상대적으로 높은 표준 편차 값 (초점 영역)에 해당하고 다른 하나는 상대적으로 낮은 표준 편차 값 (흐림 영역)에 해당합니다.

그런 다음 예를 들어 두 모드 사이에 임계 값을 배치하여 초점이 맞춰진 영역과 초점이 ​​맞지 않은 영역 사이에 기준을 설정 한 다음 표준 편차가 임계 값보다 높은 모든 "패치"(또는 MxN 창 영역)를 선택할 수 있습니다. (자세한 내용은 http://en.wikipedia.org/wiki/Thresholding_%28image_processing%29 참조 )

이렇게하면 이미지의 초점이 맞춰진 부분이 분리됩니다.

도움이 되었기를 바랍니다.


나는 당신의 답변에 대해 깊이 읽어보고 피드백으로 돌아올 것입니다. 많은 감사
Humam Helfawi

대단히 감사합니다. 훌륭하고 자세한 답변입니다. opencv를 사용하여 좋은 결과를 얻은 경우 구현을 공유하겠습니다. 다시 한 번 감사드립니다.
Humam Helfawi

그건 그렇고 이미지를 회색으로 나타내는 것이 충분하거나 각 채널을 처리해야합니까?
Humam Helfawi

도움이 되셨 다니 다행입니다. 그레이 스케일로 작업하면 흐릿한 영역과 초점이있는 영역을 구별하는 데 잘 작동하지만 추가 색상 정보를 포함하면보다 복잡한 영역을 규정하는 데 도움이 될 수 있습니다 (예 : 인물 사진에서 얼굴 영역을 추적하거나 그림에서 꽃만 분리) 귀하의 게시물).
A_A

질문은 meta.dsp.stackexchange.com/questions/1337/ 에서 토론 한 후 원래 형태로 다시 편집되었습니다. @ vast-academician 의견을 별도의 답변으로 추가해주세요. pastebin.com/kjCC1wM6
A_A

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슬라이딩 창 분석을 포함하지 않는보다 쉬운 방법이 있습니다.

  • 이미지를 그레이 스케일로 변환하십시오 (필요하지는 않지만 명확성을 위해 하나의 채널 만 있다고 가정합니다)

  • 양방향의 그라디언트 계산

  • 크기를 계산하거나 그라디언트를 제곱하십시오.

  • 양방향으로 두 그라디언트 이미지 합계

이미 언급했듯이 이미지의 초점이 맞춰진 부분은 초점이 맞지 않은 영역보다 높은 주파수를 갖습니다. 요약에서 초점이 맞춰진 객체가이 방향을 따라 배치되는 부분에 많은 변형 (높은 값)이있는 두 개의 투영으로 끝납니다. 이제 다음을 수행 할 수 있습니다.

  • 이 더 높은 값의 시작점과 끝점을 결정하십시오. 간단한 임계 값 (예 : 0.7 * maximum_value)을 사용하거나 프로파일을 매끄럽게하고 2 차 미분을 취한 후 거기에서 가장 높은 값을 확인할 수 있습니다.

  • 이전 단계의 시작 / 중지 위치는 선명 영역을 나타내는 사각형을 배치 할 위치의 양방향 위치에있는 픽셀 위치를 제공합니다.

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