분할 및 병합 세그먼트화

분할 및 병합 분할은 이미지를 분할하는 데 사용되는 이미지 처리 기술입니다.영상은 균질성 기준에 따라 연속적으로 사분면으로 분할되고 유사한 영역이 병합되어 분할된 결과를 생성합니다.이 기술은 쿼드트리 데이터 구조를 포함하고 있으며, 이는 부모-자녀 노드 관계가 있음을 의미합니다.전체 영역은 부모이며 4개의 분할 각각은 자식입니다.

알고리즘.

균질성에 사용할 기준 정의
이미지를 동일한 크기의 영역으로 분할합니다.
각 영역에 대한 균질성 계산
영역이 동종인 경우 인접 라우터와 Marge합니다.
이 과정은 모든 부위가 균질성^[1] 테스트를 통과할 때까지 반복된다.

균질성

각 분할 후 새로운 각 영역을 추가로 분할할 필요가 있는지 여부를 판단하기 위한 테스트가 필요합니다.테스트의 기준은 지역의 균질성이다.균질성을 정의하는 방법은 여러 가지가 있습니다.예를 들어 다음과 같습니다.

균일성 - 그레이스케일 수준이 일정하거나 지정된 임계값 내에 있는 경우 영역은 균질합니다.
로컬 평균 대 글로벌 평균 - 영역의 평균이 글로벌 이미지의 평균보다 크면 영역이 균질합니다.
분산 - 회색 수준 분산은 다음과 같이 정의됩니다.

$\displaystyle ^{2}=(1/(N-1))\sum _{(r,c)\ilon R}[I(r,c)-{\bar {I}}^{2}}$

$여기$ 서 r과 c는 행과 열입니다.N은 영역 내의 픽셀 수입니다.N은 I ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ ( ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ / ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ ) ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ 、 ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ e ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ n ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ I ( ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ , ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ ) 、 r , c ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ （ $display$ style ${ I$ } = ( $1$ / $N$ ) \ $sum$ _ { ( $r$ , $c$ ) \ $ilon$ Region ${\bar {I}}=(1/N)\sum _{(r,c)\epsilon Region}I(r,c)$ } $I(r,c)}$

통합의 예로는 지역의 분산이 균질하다고 간주하기 위해 지정된 값보다 작다는 것을 들 수 있습니다.

data 구조

분할하면 아래와 같이 이미지가 3단계로 분할됩니다.

파티션의 각 레벨은 나무와 같은 구조로 나타낼 수 있습니다.

예

다음은 matlab을 ^[2]^[3]사용한 그레이 스케일 영상의 분할 예를 보여 줍니다.균질성 기준은 문턱값입니다.동질성이 있는 영역에 대해서는 max(region)-min(region) < 10 입니다.

분할 중에 생성된 블록은 다음 그림에 나와 있습니다.

그리고 분할된 이미지는 아래와 같습니다.

레퍼런스

^ E., Umbaugh, Scott (2017-11-30). Digital Image Processing and Analysis with MATLAB and CVIPtools, Third Edition (3rd ed.). ISBN 9781498766074. OCLC 1016899766.
^ C., Gonzalez, Rafael (2004). Digital Image processing using MATLAB. Woods, Richard E. (Richard Eugene), 1954-, Eddins, Steven L., 1964-. Upper Saddle River, NJ: Pearson/Prentice Hall. ISBN 0130085197. OCLC 54345501.
^ "Quadtree decomposition - MATLAB qtdecomp". www.mathworks.com. Retrieved 2018-04-24.

[1] E., Umbaugh, Scott (2017-11-30). Digital Image Processing and Analysis with MATLAB and CVIPtools, Third Edition (3rd ed.). ISBN 9781498766074. OCLC 1016899766.

[2] C., Gonzalez, Rafael (2004). Digital Image processing using MATLAB. Woods, Richard E. (Richard Eugene), 1954-, Eddins, Steven L., 1964-. Upper Saddle River, NJ: Pearson/Prentice Hall. ISBN 0130085197. OCLC 54345501.

[3] "Quadtree decomposition - MATLAB qtdecomp". www.mathworks.com. Retrieved 2018-04-24.

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