picture pic0,pic1,pic2; // pic0 is your input image, pic1,pic2 are output images
int x,y;
int tr0=Form1->sb_treshold0->Position; // treshold from scrollbar (=100)
// [prepare image]
pic1=pic0; // copy input image pic0 to output pic1 (upper)
pic1.pixel_format(_pf_s); // convert to grayscale intensity <0,765> (handle as signed numbers)
pic2=pic0; // copy input image pic0 to output pic2 (lower)
pic1.smooth(5); // blur 5 times
pic1.derivey(); // derive colros by y
pic1.smooth(5); // blur 5 times
pic1.enhance_range(); // maximize range
for (x=0;x<pic1.xs;x++) // loop all pixels
for (y=0;y<pic1.ys;y++)
if (pic1.p[y][x].i>=tr0) // if treshold in pic1 condition met
pic2.p[y][x].dd=0x00FF0000; //0x00RRGGBB then recolor pixel in pic2
pic1.pixel_format(_pf_rgba); // convert the derivation signed grayscale to RGBA (as biased grayscale)
// just render actual set treshold
pic2.bmp->Canvas->Brush->Style=bsClear;
pic2.bmp->Canvas->Font->Color=clYellow;
pic2.bmp->Canvas->TextOutA(5,5,AnsiString().sprintf("Treshold: %i",tr0));
pic2.bmp->Canvas->Brush->Style=bsSolid;
union color
{
DWORD dd; WORD dw[2]; byte db[4];
int i; short int ii[2];
color(){}; color(color& a){ *this=a; }; ~color(){}; color* operator = (const color *a) { dd=a->dd; return this; }; /*color* operator = (const color &a) { ...copy... return this; };*/
};
enum _pixel_format_enum
{
_pf_none=0, // undefined
_pf_rgba, // 32 bit RGBA
_pf_s, // 32 bit signed int
_pf_u, // 32 bit unsigned int
_pf_ss, // 2x16 bit signed int
_pf_uu, // 2x16 bit unsigned int
_pixel_format_enum_end
};
// -
void dec_color(int *p,color &c,int _pf)
{
p[0]=0;
p[1]=0;
p[2]=0;
p[3]=0;
if (_pf==_pf_rgba) // 32 bit RGBA
{
p[0]=c.db[0];
p[1]=c.db[1];
p[2]=c.db[2];
p[3]=c.db[3];
}
else if (_pf==_pf_s ) // 32 bit signed int
{
p[0]=c.i;
}
else if (_pf==_pf_u ) // 32 bit unsigned int
{
p[0]=c.dd;
}
else if (_pf==_pf_ss ) // 2x16 bit signed int
{
p[0]=c.ii[0];
p[1]=c.ii[1];
}
else if (_pf==_pf_uu ) // 2x16 bit unsigned int
{
p[0]=c.dw[0];
p[1]=c.dw[1];
}
}
// -
void dec_color(double *p,color &c,int _pf)
{
p[0]=0.0;
p[1]=0.0;
p[2]=0.0;
p[3]=0.0;
if (_pf==_pf_rgba) // 32 bit RGBA
{
p[0]=c.db[0];
p[1]=c.db[1];
p[2]=c.db[2];
p[3]=c.db[3];
}
else if (_pf==_pf_s ) // 32 bit signed int
{
p[0]=c.i;
}
else if (_pf==_pf_u ) // 32 bit unsigned int
{
p[0]=c.dd;
}
else if (_pf==_pf_ss ) // 2x16 bit signed int
{
p[0]=c.ii[0];
p[1]=c.ii[1];
}
else if (_pf==_pf_uu ) // 2x16 bit unsigned int
{
p[0]=c.dw[0];
p[1]=c.dw[1];
}
}
// -
void enc_color(int *p,color &c,int _pf)
{
c.dd=0;
if (_pf==_pf_rgba) // 32 bit RGBA
{
c.db[0]=p[0];
c.db[1]=p[1];
c.db[2]=p[2];
c.db[3]=p[3];
}
else if (_pf==_pf_s ) // 32 bit signed int
{
c.i=p[0];
}
else if (_pf==_pf_u ) // 32 bit unsigned int
{
c.dd=p[0];
}
else if (_pf==_pf_ss ) // 2x16 bit signed int
{
c.ii[0]=p[0];
c.ii[1]=p[1];
}
else if (_pf==_pf_uu ) // 2x16 bit unsigned int
{
c.dw[0]=p[0];
c.dw[1]=p[1];
}
}
// -
void enc_color(double *p,color &c,int _pf)
{
c.dd=0;
if (_pf==_pf_rgba) // 32 bit RGBA
{
c.db[0]=p[0];
c.db[1]=p[1];
c.db[2]=p[2];
c.db[3]=p[3];
}
else if (_pf==_pf_s ) // 32 bit signed int
{
c.i=p[0];
}
else if (_pf==_pf_u ) // 32 bit unsigned int
{
c.dd=p[0];
}
else if (_pf==_pf_ss ) // 2x16 bit signed int
{
c.ii[0]=p[0];
c.ii[1]=p[1];
}
else if (_pf==_pf_uu ) // 2x16 bit unsigned int
{
c.dw[0]=p[0];
c.dw[1]=p[1];
}
}
// -
void picture::smooth(int n)
{
color *q0,*q1;
int x,y,i,c0[4],c1[4],c2[4];
bool _signed;
if ((xs<2)||(ys<2)) return;
for (;n>0;n )
{
#define loop_beg for (y=0;y<ys-1;y++){ q0=p[y]; q1=p[y+1]; for (x=0;x<xs-1;x++) { dec_color(c0,q0[x],pf); dec_color(c1,q0[x+1],pf); dec_color(c2,q1[x],pf);
#define loop_end enc_color(c0,q0[x ],pf); }}
if (pf==_pf_rgba) loop_beg for (i=0;i<4;i++) { c0[i]=(c0[i]+c0[i]+c1[i]+c2[i])>>2; clamp_u8(c0[i]); } loop_end
if (pf==_pf_s ) loop_beg { c0[0]=(c0[0]+c0[0]+c1[0]+c2[0])/ 4; clamp_s32(c0[0]); } loop_end
if (pf==_pf_u ) loop_beg { c0[0]=(c0[0]+c0[0]+c1[0]+c2[0])>>2; clamp_u32(c0[0]); } loop_end
if (pf==_pf_ss ) loop_beg for (i=0;i<2;i++) { c0[i]=(c0[i]+c0[i]+c1[i]+c2[i])/ 4; clamp_s16(c0[i]); } loop_end
if (pf==_pf_uu ) loop_beg for (i=0;i<2;i++) { c0[i]=(c0[i]+c0[i]+c1[i]+c2[i])>>2; clamp_u16(c0[i]); } loop_end
#undef loop_beg
#define loop_beg for (y=ys-1;y>0;y ){ q0=p[y]; q1=p[y-1]; for (x=xs-1;x>0;x ) { dec_color(c0,q0[x],pf); dec_color(c1,q0[x-1],pf); dec_color(c2,q1[x],pf);
if (pf==_pf_rgba) loop_beg for (i=0;i<4;i++) { c0[i]=(c0[i]+c0[i]+c1[i]+c2[i])>>2; clamp_u8(c0[i]); } loop_end
if (pf==_pf_s ) loop_beg { c0[0]=(c0[0]+c0[0]+c1[0]+c2[0])/ 4; clamp_s32(c0[0]); } loop_end
if (pf==_pf_u ) loop_beg { c0[0]=(c0[0]+c0[0]+c1[0]+c2[0])>>2; clamp_u32(c0[0]); } loop_end
if (pf==_pf_ss ) loop_beg for (i=0;i<2;i++) { c0[i]=(c0[i]+c0[i]+c1[i]+c2[i])/ 4; clamp_s16(c0[i]); } loop_end
if (pf==_pf_uu ) loop_beg for (i=0;i<2;i++) { c0[i]=(c0[i]+c0[i]+c1[i]+c2[i])>>2; clamp_u16(c0[i]); } loop_end
#undef loop_beg
#undef loop_end
}
}
// -
void picture::enhance_range()
{
int i,x,y,a0[4],min[4],max,n,c0,c1,q,c;
if (xs<1) return;
if (ys<1) return;
n=0; // dimensions to interpolate
if (pf==_pf_s ) { n=1; c0=0; c1=127*3; }
if (pf==_pf_u ) { n=1; c0=0; c1=255*3; }
if (pf==_pf_ss ) { n=2; c0=0; c1=32767; }
if (pf==_pf_uu ) { n=2; c0=0; c1=65535; }
if (pf==_pf_rgba) { n=4; c0=0; c1= 255; }
// find min,max
dec_color(a0,p[0][0],pf);
for (i=0;i<n;i++) min[i]=a0[i]; max=0;
for (y=0;y<ys;y++)
for (x=0;x<xs;x++)
{
dec_color(a0,p[y][x],pf);
for (q=0,i=0;i<n;i++)
{
c=a0[i]; if (c<0) c=-c;
if (min[i]>c) min[i]=c;
if (max<c) max=c;
}
}
// change dynamic range to max
for (y=0;y<ys;y++)
for (x=0;x<xs;x++)
{
dec_color(a0,p[y][x],pf);
for (i=0;i<n;i++) a0[i]=c0+(((a0[i]-min[i])*(c1-c0))/(max-min[i]+1));
// for (i=0;i<n;i++) if (a0[i]<c0) a0[i]=c0; // clamp if needed
// for (i=0;i<n;i++) if (a0[i]>c1) a0[i]=c1; // clamp if needed
enc_color(a0,p[y][x],pf);
}
}
// -
void picture::derivey()
{
int i,x,y,a0[4],a1[4];
if (ys<2) return;
for (y=0;y<ys-1;y++)
for (x=0;x<xs;x++)
{
dec_color(a0,p[y ][x],pf);
dec_color(a1,p[y+1][x],pf);
for (i=0;i<4;i++) a0[i]=a1[i]-a0[i];
enc_color(a0,p[y][x],pf);
}
for (x=0;x<xs;x++) p[ys-1][x]=p[ys-2][x];
}
// -
八度音阶的完整工作实现:
其思想是将图像的每一列处理为一条曲线(灰度级),并寻找两个峰值,每个峰值都在一个图层的边界上。在
输入图像是由OP:http://i.stack.imgur.com/PBnOj.png链接的原始图像
代码保存为
"dst.png"
的图像如下:下面的一组说明(使用Matlab图像处理工具箱)似乎对您的图像很有效:
使用中值过滤器模糊图像(Im)以减少噪声:
使用sobel mask找到边缘,将其放大一点以连接紧密的组件,然后“清洁”整个图像以去除小区域
^{pr2}$然后有两个区域,可以使用bwlabel分别检测
最后,绘制L=1和L=2对应的两个区域
没有太多的步骤,因为你的初始图像很好,除了噪音。你可能需要发挥一些参数,因为我从你的图片下载版本开始,这可能是质量低于原来的一个。当然,这是一个最小的代码,但我仍然希望这将有所帮助。在
现在不要有太多时间来做这件事,但你可以从以下几点开始:
将图像模糊一点(去除噪声)
简单的卷积就可以用矩阵做几次
通过y轴进行颜色衍生
沿
^{pr2}$y
轴衍生像素颜色。。。例如,我对输入图像的每个像素都使用了以下方法:注意,结果是有符号的,这样您就可以通过某种偏差规范化,或者使用
abs
值或句柄作为有符号值。。。在我的例子中,我使用了偏差,所以灰色区域是零导数。。。黑色最负,白色最正将图像模糊一点(去除噪声)
增强动态范围
只需在图像中找到最小颜色
c0
和最大颜色c1
,然后将所有像素重新缩放到预定义的范围<low,high>
。这将使在不同的图像上的tresholding更加稳定。。。在例如,您可以使用
low=0
和high=255
对大于treshold的所有像素进行treshold
生成的图像如下所示:
现在只要:
缩小/重新着色区域,只在每个
x
坐标上保留中点最上面的点是红色的,底部是绿色的。
这会让你非常接近你想要的解决方案。注意模糊和推导会使检测到的位置偏离实际位置。在
关于更多的想法,请查看相关的质量保证:
- How to find horizon line efficiently in a high-altitude photo?
- Fracture detection in hand using image proccessing
< <强> >/P>的我的< > > > C++代码代码在底部使用了BorlandsVCL封装的GDI位图/画布(对于您来说并不重要,您只需呈现实际的treshold设置)和我自己的
picture
类,因此一些成员描述是按顺序排列的:xs,ys
分辨率color p[ys][xs]
直接像素访问(32位像素格式,每个通道8位)pf
图像的实际选定像素格式请参见下面的enum
enc_color/dec_color
只需将彩色通道打包到单独的数组中,以便轻松处理多像素格式。。。所以我不需要分别为每个像素格式编写每个函数clear(DWORD c)
用颜色填充图像c
color
只是DWORD dd
和BYTE db[4]
和int i
的union
,用于简单的通道访问和/或有符号值处理。在其中的一些代码:
我知道有很多代码。。。方程就是你所需要的,但是你想要的是:)你自己。希望我没忘了抄东西。在
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