定义

斑点分析(Blob analysis)操作可检测二值图像中的对象,并使用几何和统计特征描述这些对象。图 392,“通过彩色框可视化的对象”显示了一个包含四个对象的二值图像。在该图中,这四个对象通过彩色框进行了可视化。

在斑点分析中,对象由一组与背景不同且直接相邻的像素定义。因此,首先需要将图像的所有像素转换为二值图像。在此,VisualApplets 允许设计各种方法,从简单的阈值处理到复杂的自适应二值化算法。接下来,生成的二值图像中的所有黑色像素被假定为背景像素,而所有白色像素被假定为前景像素,从而属于一个对象。

每个白色(前景)像素都被分配给一个对象。对象被定义为一组相邻的前景像素。因此,如果一个白色(前景)像素与另一个白色像素直接相邻,它们就属于同一个对象。由于这种数据解释,图 392,“通过彩色框可视化的对象”中显示的图像会产生四个对象。

通过彩色框可视化的对象

图 392:通过彩色框可视化的对象


像素是否被解释为属于特定对象取决于该像素与其相邻像素的关系。

二值图像的每个像素 I(u,v) 在其邻域内有四个直接连接的像素。这种关系称为 4 邻域(4-connected neighborhood)。如果前景像素 I(u,v) 在其 4 邻域中有一个或多个其他前景像素,则这些像素属于同一个对象。

4 邻域

图 393:4 邻域


除了直接邻域外,像素还可以与其他像素对角线相连。这种关系称为 8 邻域(8-connected neighborhood):

8 邻域

图 394:8 邻域


可以对斑点检测算子进行参数化,以使用 4 邻域或 8 邻域。

通常,8 邻域可实现更好的 Object Detection,因为即使微弱连接的对象也会被连接起来,并且边缘会变得平滑。

示例:

下方图像显示了图像的一个局部剪裁。左侧显示了使用 4 邻域进行斑点分析的结果。右侧显示了使用 8 邻域进行斑点分析的结果。(对象分配通过颜色进行可视化。)邻域参数化(4 邻域与 8 邻域)会导致像素对对象的不同分配:对图像应用 4 邻域会产生六个对象,而应用 8 邻域则仅产生四个对象。

4 邻域(左)和 8 邻域(右)中分配给对象的像素。所有彩色像素均表示前景像素,其对象分配情况通过不同的颜色进行可视化。

图 395:4 邻域(左)和 8 邻域(右)中分配给对象的像素。所有彩色像素均表示前景像素,其对象分配情况通过不同的颜色进行可视化。