Hasil (
Bahasa Indonesia) 1:
[Salinan]Disalin!
PendahuluanRepresentasi gambar integral diperkenalkan [10, 5] dengan tujuan untuk mengevaluasi jumlahnilai-nilai gambar atas sumbu sejajar wilayah persegi panjang dalam waktu yang konstan. Crow [5] menerapkannya dalam grafis(di bawah nama daerah disimpulkan tabel) untuk efficiently komputasi mipmaps [26] dengan filtering gambardengan spasial berbagai filters persegi panjang. Lewis [17] digunakan integral gambar untuk mempercepat templatepencocokan. Viola dan Jones [24] dipopulerkan di komunitas visi komputer dengan aplikasimereka objek real-time deteksi Framework. Baru-baru ini, Bay et al. [1] mengambil keuntungan dari integralgambar untuk cepat komputasi pendekatan menyaring fitur dengan mereka dipercepat UpFitur kuat (SURF).Pencocokan blok bertujuan mengidentifikasi sesuai blok (atau patch) antara dua gambar. Apatch adalah persegi panjang sebagian dari gambar. Untuk setiap pixel dari gambar posisi (yang akan kita sebutSekarang gambar referensi) kita perlu menghitung biaya pencocokan (dilambangkan juga patch jarak)antara patch berpusat di pixel referensi, dan semua patch gambar kedua dalamberbagai diberikan di sekitar pixel referensi. Untuk setiap patch pada gambar referensi, patch di1http://DX.Doi.org/10.5201/IPOL.2014.57Nicolas Limare, Enric Meinhardt Gabriele Facciolo, Integral gambar untuk blok pencocokan, gambar pengolahan baris, 4 (2014), pp. 344-369. http://dx.doi.org/10.5201/ipol.2014.57Integral gambar untuk blok pencocokangambar kedua yang menghasilkan pencocokan biaya minimum disebut "sesuai blok". Populerpencocokan biaya dihitung sebagai jumlah kuadrat differences (SSD) dari nilai-nilai piksel dalam patch.Korespondensi dengan pencocokan biaya memberikan informasi berharga tentang kesamaan antara tambalan, yang dapat diterapkan untuk gambar denoising [3], kompresi video [15], gerak danEstimasi kedalaman [21] antara lain. Salah satu penggunaan posisi gambar integral yang diterapkan untuk memblokir pencocokanmuncul dalam karya oleh Faugeras et al. [8]. Dalam karya itu penulis menggambarkan optimasi untuk cadanganperhitungan yang berlebihan, yang banyak dalam semangat integral gambar. Kemudian, diterapkan Veksler [23]gambar integral untuk blok stereo yang cocok untuk komputasi pencocokan biaya dengan beberapa efficientlyukuran jendela, dan Wang et al. [25] digunakan integral gambar untuk mempercepat perbandingan patch diNL-berarti denoising algoritma [3].Evaluasi naif biaya cocok untuk satu set M offsets relatif, menggunakan patch ukuran r2,memerlukan O (Mr2) operasi untuk setiap patch pada gambar referensi. Oleh karena itu, untuk gambar dengan Npiksel, perhitungan naif semua biaya pencocokan memerlukan O (MNr2) operasi. Perhatikan bahwapatch ukuran affects langsung biaya komputasi. Banyak teknik telah diusulkan untuk mengurangibeban ini komputasi dengan menghindari tidak perlu perbandingan, misalnya mengeksploitasi keteraturandari bidang offset [20]. Meliputi semua teknik ini adalah baik di luar lingkup pekerjaan ini. Sinikami akan menjelaskan bagaimana gambar integral dapat diterapkan untuk menghitung biaya yang cocok denganOperasi O(MN). Dengan demikian, dengan biaya hanya sebanding dengan jumlah offsets, terlepas dariukuran jendela. Ini kinerja keuntungan datang dengan mengorbankan beberapa flexibility, tradeoff yang akandibahas secara rinci.Kita mulai dengan menggambarkan perhitungan integral gambar dan evaluasi yang bagian 2. Dalam bagian 3kami menjelaskan bagaimana menerapkan gambar integral untuk blok pencocokan dan komentar beberapa masalah. Bagian 4dan 5 menyimpulkan dengan menyoroti benefits dan keterbatasan gambar integral diterapkan untuk blokpencocokan.2 algoritma untuk komputasi Integral gambarDiskrit gambar saya yang integral gambar ii di pixel (x, y) adalah defined sebagai jumlah dari nilai-nilai pikselsaya di atas dan ke kiri (x, y), yaituII (x, y) =Xp≤x, q≤yi (p, q). (1)Mengingat citra integral, jumlah dari semua piksel dalam persegi panjang yang sejajar dengan sumbu gambardapat dievaluasi dengan empat referensi array, terlepas dari ukuran dari persegi panjang. Ini diilustrasikandalam gambar 1, dimana jumlah atas persegi [x 0, x] × [y0, y] dihitung sebagai L4 + L1 − (L2 + L3),dengan L1 = ii (x 0 − 1, y0 − 1), L4 = ii (x, y), L3 = ii (x 0 − 1, y) dan L2 = ii (x, y0 − 1).Dalam [24] penulis menggambarkan algoritma untuk komputasi integral gambar di atas satu-passgambar dengan menggunakan hubungan kekambuhans (x, y) = s (x, y − 1) + i (x, y)II (x, y) = ii (x − 1, y) + s (x, y)mana s (x, y) adalah column-wise dijaga sum, dan s (x, –1) = ii (–1, y) = 0. Algoritma 1 rincianpelaksanaan ini kambuh, dimana gambar s diganti dengan skalar akumulatormenyimpan jumlah row-wise saat ini. Perbandingan kinerja metode ini dengan dua lambat lainnyaalgoritma varian disediakan di Lampiran A. algoritma 2 rincian bagaimana untuk menghitung jumlahsegi empat gambar dengan mengevaluasi integral gambar.345Gabriele Facciolo, Nicolas Limare, Enric MeinhardtGambar 1: Integral gambar dan evaluasi atas sebuah persegi panjang. Diagram menggambarkan perhitungan integral gambar: nilai ii (x, y) adalah jumlah pixel di wilayah abu-abu, manasudut kiri atas gambar adalah asal-usul sistem kordinat gambar. Diagram padakanan menunjukkan bagaimana untuk menghitung jumlah sampel gambar diskrit pada persegi panjang denganbatas-batas integer, = [x 0, x] × [y0, y] menggunakan integral gambar ii. Itu sudah cukup untuk mendapatkan nilai-nilaigambar integral di L1 = ii (x 0 − 1, y0 − 1), L4 = ii (x, y), L3 = ii (x 0 − 1, y) dan L2 = ii (x, y0 − 1),dan untuk menghitung L4 + L1 − (L2 + L3).Algoritma 1: Komputasi Integral gambar.masukan: gambar ukuran nx × ny: sayaoutput: gambar integral ukuran nx × ny: ii1 ii (0, 0) ← aku (0, 0);2 untuk x ← 1 untuk nx − 1 Apakah3 ii (x, 0) ← ii (x − 1, 0) + i (x, 0);4 untuk y ← 1 ke ny − 1 melakukan5 s ← aku (0, y); / * skalar akumulator * /6 ii (0, y) ← ii (0, y − 1) + s;7 untuk x ← 1 untuk nx − 1 melakukan8 s ← s + saya (x, y);9 ii (x, y) ← ii (x, y − 1) + s;Algoritma 2: Menjumlahkan nilai-nilai piksel dalam persegi panjang dari suatu gambar menggunakan citra Integral.masukan: integral gambar untuk gambar i: ii. Posisi, lebar (w) dan tinggi (h) daripersegi panjang yang terkandung dalam gambar: [x 0, x 0 + w − 1] × [y0, y0 + h − 1].output: jumlah dari nilai-nilai piksel i dari persegi ukuran w × h: S1 S ← ii (x 0 + w − 1, y0 + h − 1);2 x 0 > 0, maka S ← S − ii (x 0 − 1, y0 − 1 + h);3 jika y0 > 0, kemudian S ← S − ii (x 0 − 1 + w, y0 − 1);4 jika x 0 > 0 dan y0 > 0, maka S ← S + ii (x 0 − 1, y0 − 1);2.1 interpretasiPenafsiran sederhana gambar integral berasal dari mengingat 1D l sinyal diskritpanjang N. Jumlah atas setiap interval sinyal l (misalnya dari 0 x-x 1) penulisan ulang sebagaiXx1j = x 0l(j) =Xx1j = 0l(j) −xX0−1j = 0l(j) = ll(x1) − ll (x 0 − 1), (2).346Integral gambar untuk blok pencocokan0 5 1 2 3 4x0 5 1 2 3 4xGambar 2: Interpolasi gambar integral. Kiri gambar menggambarkan deretan piksel dan haksatu lini integral terkait. Catatan, gambar di sebelah kiri, yang sampel adalah sebuah sisipan dengan terdekattetangga dan sinyal yang setengah-pixel pengungsi ke kanan. Dengan Konvensi ini integralgambar pada posisi integer bertepatan dengan integral dari piecewise konstan interpolasi darisampel (misalnya gambar integral di 2 menumpuk bidang posisi dan kedua piksel).Hal ini juga menyiratkan bahwa linear interpolasi gambar integral menghasilkan integral dari piecewisekonstan interpolasi sampel.mana ll(x) =PxAku = 0l (x) adalah "integral line". Dengan demikian mengingat ll, jumlah berapapun selama interval l dapatdihitung dengan dua pencarian dari ll.Dimungkinkan untuk menghitung jumlah selama interval bebas bulat oleh interpolasi garis integral [5].Memang, gambar 2 menggambarkan sinyal diskrit 1D yang kita menafsirkan sebagai konstan piecewise fungsidan garis integral yang sesuai. Linear interpolasi garis integral memungkinkan mengintegrasikanmendasari piecewise konstan fungsi atas setiap interval (bebas bulat).Dalam dua dimensi gambar integral ii di posisi apapun (x, y) adalah jumlah dari semua piksel diwilayah persegi panjang di atas dan ke kiri (x, y) sebagai diilustrasikan pada gambar 1. Orientasidisimpulkan persegi panjang menentukan "orientasi istimewa" untuk mengevaluasi integral gambar. Inimenyiratkan bahwa penjumlahan atas setiap persegi panjang dengan sisi sejajar sumbu gambar dapat dievaluasi denganempat lookup II. Tetapi untuk persegi bebas sejajar sumbu evaluasi integral gambardengan biaya yang sebanding pinggirannya. Untuk 45° berorientasi persegi panjang, Lienhart dan Maydt [18] mengusulkangambar integral diputar. Gambar integral diputar dihitung melintasi gambar di diagonalarah. Penjumlahan atas diputar persegi kemudian dihitung, seperti gambar integral, dengan empatTabel pencarian.Mengenai jumlah dari nilai-nilai f sinyal sebagai lilitan dengan kotak filter g mensyaratkan bahwa setiapinvertible linear operator dapat diterapkan untuk f jika invers yang diterapkan untuk g (untuk komoditi kita beralihuntuk terus-menerus notasi). Konkret dengan pasangan turunan integral kami memiliki (dalam 1D)(f ∗ g)(x) =Zf (t) g (x − t) dt =ZF′(t) g (x − t) dt =ZG F (t)′(x − t) dt, (3)dimana F (t) =Rt−∞ f (t′) dt′. Mengamati bahwa turunan dari filter kotak adalah jumlah dari dua deltafungsi, perhitungan jumlah berkurang dengan evaluasi F di dua titik. Ini pemahamandigunakan oleh para penulis [22] untuk efficiently filter sinyal dengan konstan piecewise filter g, olehmengkonversi g ke dalam urutan Delta di diskontinuitas nya. Perhitungan sama meluas ke dua(dan lebih) dimensi dengan hanya mengambil turunan parsial dan integral pada masing-masing dimensi:(f ∗ g)(x, y) =Z ZF (t, s))dDYdDXmelihat DTD g (t x −, y − s)), dengan F (t, s) =Z s−∞Z t−∞f (t′, s′) dt′DS′.347Gabriele Facciolo, Nicolas Limare, Enric Meinhardt0.5 0,5 kotak kotak * kotak kotak * kotak * kotak-1 0 11.5 0.5 0.5 1.51-11-21-33-1
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
