Морфологическая обработка векторных данных по растровым маскам областей заинтересованности

Растровые маски (бинарные, пообъектные или полей энергии) областей заинтересованности образуются в результате выявления тех или иных информативных признаков на изображениях. Для транспарентности представления этих признаков растровые данные подвергаются векторизации для получения информации в удобочитаемом виде. В отличие от растеризации, векторизация (обратная растеризации) оказывается несколько сложнее. [1-4]
Векторизация предполагает первичное и вторичное преобразования. В частности, для двухмерных изображений первичное преобразование предполагает получение из пикселей и растровых областей «субстрата» точек, отрезов и полигонов, а вторичное – ряд морфологических операций над ним. Так, линейные растры образуются в результате выделения границ связных компонент на бинарных или пообъектных масках, применения градиентных операторов обнаружения границ на изображениях, выделения растров по пороговым энергетическим значениям в масках полей энергии и др. Результатом первичного преобразования в этом случае являются: контуры (множество точек, образующих границу), пути контуров (последовательность точек, образующих прослеживание границы). Целью вторичного преобразования является кластеризация и классификация объектов, а также упрощение геометрии объектов для удобства их интерпретации и демонстрации. Так, к морфологическим операциям над путями контуров относятся: определение ключевых точек (узловых, концевых и поворотных) и других характеристик путей; изменение формы пути (изменение связности, сдвиг и смещение, поворот и масштабирование и др.); упрощение пути (различные процедуры поляризации, линеаризации, фигурной аппроксимации и др.). [5-7]
Подготовлены алгоритмы, выполняющие различные морфологические операции над путями контуров, основанные на классических методах цифровой обработки, протестированные на множестве тестовых образцов изображений высокого пространственного разрешения и их растровых масок. В результате исследований разработана библиотека морфологической обработки путей контуров.