imhmin

H-minima 변환을 사용하여 영상에서 국부 최솟값 억제

구문

J = imhmin(I,H)

J = imhmin(I,H,conn)

설명

J = imhmin(I,H)는 H-minima 변환을 사용하여 회색조 영상 I에서 국부 최솟값을 억제합니다. H-minima 변환은 모든 국부 최솟값의 깊이를 최대 H만큼 줄입니다. 결과적으로 이 변환은 깊이가 H보다 작은 국부 최솟값을 완전히 억제합니다. 국부 최솟값은 동일한 명암 값 t를 갖는 연결 픽셀로, 그 주변 픽셀은 t보다 큰 명암 값을 갖습니다.

J = imhmin(I,H,conn)은 I에서 국부 최솟값을 식별하는 데 사용되는 연결성 값을 추가로 지정합니다.

예제

H-minima 변환 계산하기

10×10 샘플 영상을 만듭니다. 3개의 국부 최솟값을 추가합니다. 각 국부 최솟값은 연결 픽셀들의 영역으로 이루어져 있으며 그 주변을 더 높은 명암 값의 픽셀들이 둘러싸고 있습니다.

a = 10*ones(10,10);
a(2:4,2:4) = 7;  
a(6:8,6:8) = 2;
a(1:3,7:9) = 13;
a(2,8) = 10;

다음 영상은 픽셀 값들의 회색조 표현입니다. 각 최솟값의 깊이는 주변 픽셀 값에 따라 정해집니다.

국부 최솟값의 깊이를 최대 4만큼 줄이는 H-minima 변환을 적용합니다.

h = 4;
b = imhmin(a,h);

다음 영상은 변환된 영상의 회색조 표현입니다. 이 변환은 이 중에 두 개의 최솟값을 완전히 억제합니다. 그리고 가장 깊은 최솟값은 부분적으로 억제하여, 이 최솟값에 해당하는 픽셀의 명암 값에 4를 더합니다.

H-minima 변환을 사용하여 워터셰드 분할 개선하기

얕은 국부 최솟값을 억제하면 워터셰드 분할에서 과다분할을 방지할 수 있습니다.

분할을 적용할 RGB 배 영상을 불러옵니다. 영상을 회색조로 변환하고 표시합니다. 각각의 배에서 가운데 부분이 밝으며 이 지점이 국부 최댓값에 해당합니다.

RGB = imread("pears.png");
I = im2gray(RGB);
imshow(I)

워터셰드 분할에서는 영상을 워터셰드 선(watershed line)과 집수 구역(catchment basin)으로 이루어진 곡면에 비유할 수 있습니다. 물이 곡면으로 흐르면 집수 구역에 고이게 됩니다. 회색조 영상에서 국소 최솟값이 집수 구역에 해당합니다. 배를 분할하려면 배의 가운데 부분이 국부 최솟값이 되도록 영상을 반전합니다.

Icomp = imcomplement(I);
imshow(Icomp)

반전된 영상을 3차원 곡면으로 표시합니다. 여기서 각 픽셀의 3차원이 명암 값을 나타냅니다. 각 배마다 뽀족한 바닥을 가진 깊은 영역이 있으며, 이는 마치 물이 고이는 집수 구역처럼 얕은 국부 최솟값이 많이 있음을 나타냅니다.

surf(Icomp,EdgeColor="none")
colormap(gray)

필터링되지 않은 영상을 분할하고 결과를 레이블 오버레이로 표시합니다. 영상이 과다분할되어, 각 배마다 하나의 마스크 대신에 다수의 작은 마스크가 있습니다.

L = watershed(Icomp);
overlay = labeloverlay(I,L);
imshow(overlay)

H-minima 변환을 적용하여 얕은 최솟값을 억제합니다. 아래의 h 값은 시행착오를 거쳐 결정된 것입니다. 값을 변경하면서 h 값이 분할 결과에 어떤 영향을 미치는지 살펴봅니다.

h = 30;
Ifilt = imhmin(Icomp,h);

필터링된 영상을 3차원 곡면으로 표시합니다.

surf(Ifilt,EdgeColor="none")
colormap(gray)

필터링된 영상을 분할하고 결과를 표시합니다. 이 영상에서는 각 배마다 전경에 마스크를 대략 하나씩 가지고 있습니다.

Lfilt = watershed(Ifilt);
overlayfilt = labeloverlay(I,Lfilt);
imshow(overlayfilt)

입력 인수

I — 입력 영상

숫자형 배열

입력 영상으로, 임의 차원의 숫자형 배열로 지정됩니다.

데이터형: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

H — H-minima 변환

음이 아닌 스칼라

H-minima 변환으로, 음이 아닌 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

conn — 픽셀 연결성

4 | 8 | 6 | 18 | 26 | 0과 1로 구성된 3×3×...×3 행렬

픽셀 연결성으로, 다음 표에 있는 값 중 하나로 지정됩니다. 디폴트 연결성은 2차원 영상의 경우 8, 3차원 영상의 경우 26입니다.

값	의미
2차원 연결성
4	경계가 서로 닿으면 픽셀이 연결됩니다. 픽셀의 이웃은 가로 또는 세로 방향으로 인접한 픽셀입니다.	현재 픽셀은 회색으로 표시됩니다.
8	경계 또는 코너가 서로 닿으면 픽셀이 연결됩니다. 픽셀의 이웃은 가로, 세로 또는 대각선 방향으로 인접한 픽셀입니다.	현재 픽셀은 회색으로 표시됩니다.
3차원 연결성
6	면이 서로 닿으면 픽셀이 연결됩니다. 픽셀의 이웃은 다음 방향으로 인접한 픽셀입니다. 안쪽, 바깥쪽, 왼쪽, 오른쪽, 위쪽, 아래쪽 방향 중 하나	현재 픽셀은 회색으로 표시됩니다.
18	면 또는 경계가 서로 닿으면 픽셀이 연결됩니다. 픽셀의 이웃은 다음 방향으로 인접한 픽셀입니다. 안쪽, 바깥쪽, 왼쪽, 오른쪽, 위쪽, 아래쪽 방향 중 하나 두 방향의 조합(예: 오른쪽-아래쪽 또는 안쪽-위쪽)	현재 픽셀은 큐브의 중앙입니다.
26	면, 경계 또는 코너가 서로 닿으면 픽셀이 연결됩니다. 픽셀의 이웃은 다음 방향으로 인접한 픽셀입니다. 안쪽, 바깥쪽, 왼쪽, 오른쪽, 위쪽, 아래쪽 방향 중 하나 두 방향의 조합(예: 오른쪽-아래쪽 또는 안쪽-위쪽) 세 방향의 조합(예: 안쪽-오른쪽-위쪽 또는 안쪽 -왼쪽-아래쪽)	현재 픽셀은 큐브의 중앙입니다.

더 높은 차원의 경우, imhmin은 디폴트 값 conndef(ndims(I),"maximal")을 사용합니다.

0과 1로 구성된 3×3×...×3 행렬을 지정하여 모든 차원에 대해 더 일반적인 방식으로 연결성을 정의할 수도 있습니다. 값이 1인 요소는 conn의 중앙 요소를 기준으로 하여 이웃 픽셀의 위치를 정의합니다. conn은 그 중앙 요소를 기준으로 대칭이어야 합니다. 자세한 내용은 Specifying Custom Connectivities 항목을 참조하십시오.

데이터형: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

출력 인수

J — 변환된 영상

숫자형 배열

변환된 영상으로, I와 크기 및 데이터형이 같은 숫자형 배열로 반환됩니다.

참고 문헌

[1] Soille, P. Morphological Image Analysis: Principles and Applications. Springer-Verlag, 1999, pp. 170-171.

확장 기능

C/C++ 코드 생성

MATLAB® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

사용법 관련 참고 및 제한 사항:

• imhmin 함수는 C 코드 생성을 지원합니다(MATLAB^® Coder™가 필요함). 일반적인 MATLAB Host Computer 타깃 플랫폼을 선택할 경우 imhmin 함수는 미리 컴파일된 플랫폼별 공유 라이브러리를 사용하는 코드를 생성합니다. 공유 라이브러리를 사용하면 성능 최적화가 유지되지만 코드를 생성할 수 있는 타깃 플랫폼이 제한됩니다. 자세한 내용은 Types of Code Generation Support in Image Processing Toolbox 항목을 참조하십시오.

• 코드 생성 시 선택적인 세 번째 입력 인수 conn은 컴파일타임 상수여야 합니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

imhmax | conndef | imextendedmin | imreconstruct | imregionalmin

도움말 항목

• Find Image Peaks and Valleys
• Morphological Reconstruction