Выбор метода векторной морфологической обработки двухмерных и трёхмерных растровых данных

При векторной обработке растровых и растрированных данных, полученных, например, из облаков точек, различается спектральная, статистическая и морфологическая (структурно-лингвистическая) обработка [1]. Спектральная обработка состоит в приведении изображения к кондиционному состоянию, приемлемому для извлечения из него нужных векторных информативных признаков. Статистическая обработка подразумевает выявление характерных участков и извлечение признаков «цельно» (по статистическим распределениям на этих участках), с применением различных детекторов и дескрипторов. В основе морфологической обработки лежит анализ связности точек, она позволяет проникнуть в «существо» векторизуемого объекта, увидеть его строение, форму, топологию, геометрические особенности. [2-3]
Предлагается метод, объединяющий обработку двухмерных и трёхмерных растровых и векторизованных данных (полученных из растров) на базе морфологических операций. Разработанные ранее операции по обработке двухмерных растров [4], основанные на анализе связности (точек, отрезков, циклов и др.), экстраполируются на трёхмерные растры.
Общая схема морфологической обработки предполагает проведение следующих стадий:
1. Стадия растровой морфологической обработки, прежде всего расчёт контуров. В целом контур каждой растровой связной компоненты представляется одним внешним и несколькими внутренними (дырами) контурными объектами, а каждый объект раскладывается на линейные и площадные составляющие.
2. Стадия векторизации (трассировки), прежде всего сегментация контуров. Сегментация – представление контура в виде множества сегментов: в общем трёхмерных линий, в которых только концы могут быть узловыми или концевыми ключевыми точками [4]. Сегменты рассчитываются непосредственно по контурам, а не по линиям их прослеживания (путям).
3. Стадия векторной морфологической обработки, прежде всего операции дешифрирования и коррекции на образованной векторной маске. При дешифрировании выявляются характерные векторные компоненты, в частности, плоские или объёмные полилинии и полигоны. Коррекция включает выпрямление сегментов, удаление «шумовых» векторных компонент, обработку полигонов (объединение полигонов, разложение объёмного полигона на плоские и др.) и др.
На примерах простых двухмерных и трёхмерных растровых масок показаны результаты работы различных морфологических операций.