Не слишком много времени на это прямо сейчас, но вы можете начать с этого:
размыть изображение немного (удаление шума)
простой свертка будет делать например, несколько раз с матрицей
0.0 0.1 0.0
0.1 0.6 0.1
0.0 0.1 0.0
сделать вывод цвета по оси у
производный цвет пикселя вдоль оси y ... например, я использовал это для каждого пикселя входного изображения:
pixel(x,y)=pixel(x,y)-pixel(x,y-1)
остерегайтесь результат подписан, так что вы можете нормализовать с помощью какой-то предвзятости или использовать abs значение или обрабатывать как знаковые ценности ... В моем примере я использовал уклон, так что серая область нулевого вывода ... черный является самым отрицательным и белым самым позитивным
размытия изображения немного (удаление шума)
повысить динамический диапазон
Просто найти в изображении минимальное цвет c0 и максимальный цвет c1 и масштабировать все пиксели заданного диапазона <low,high>. Это сделает tresholding гораздо более стабильным на разных изображениях ...
pixel(x,y)=low + ((pixel(x,y)-c0)*(high-low)/(c1-c0)
так, например, вы можете использовать low=0 и high=255
Treshold все пиксели, которые больше, то Treshold
Полученное изображение выглядит так:
Теперь просто:
- сегментировать красные участки
- удалить слишком маленькие участки
термоусадочная/Перекрасить области оставить только среднюю точку на каждом x координат
Верхняя часть точки красная, а нижняя - зеленая.
Это должно привести вас к очень близкому состоянию к вашему желаемому решению. Осторожно, размытие и деривация могут немного перемещать обнаруженные позиции с их реальной позиции.
Кроме того, для большего количества идей взглянуть на связанных с QA с:
[Edit1] C++ код шахты для этого
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;
код использует Borlands VCL инкапсулированные GDI растровых/холст на день (не важен для вас только делают фактические параметры Treshold) и мой собственный picture класса, поэтому некоторые описания членов в порядке:
xs,ys разрешениеcolor p[ys][xs] прямого доступа пикселей (32-битный формат пикселей, так 8 бит на канал)pf фактический формат выбран пиксель для изображения см ниже enumenc_color/dec_color просто распакуйте цветные каналы в отдельный массив для удобной обработки нескольких пикселей ...поэтому мне не нужно писать каждую функцию для каждого PixelFormat отдельноclear(DWORD c) заполняет изображение цвета c
color просто union из DWORD dd и BYTE db[4] и int i для простого доступа к каналу и или подписанных значений обработки.
Некоторые куски кода из него:
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];
}
//---------------------------------------------------------------------------
Я знаю его совсем немного кода ... и уравнения все, что вам нужно, но вы хотели это :) по своему усмотрению. Надеюсь, я не забыл что-то скопировать.
Какой язык (языки) вы используете? Добавьте соответствующие языковые теги, чтобы больше людей могли вам помочь. – rayryeng
Я добавил информацию в исходное сообщение. Любые языки/идеи приветствуются. – wildcolor