Digital Signal Processing Reference
In-Depth Information
11
Regionen in Binarbildern
Hintergrund
Vordergrund
Aufg. 11.2.
Bei der Implementierung des
Flood-fill
-Verfahrens (Prog.
11.1) werden bei jedem bearbeiteten Pixel alle seine Nachbarn im
Stack
bzw. in der
Queue
vorgemerkt, unabhangig davon, ob sie noch innerhalb
des Bilds liegen und Vordergrundpixel sind. Man kann die Anzahl der
im
Stack
bzw. in der
Queue
zu speichernden Knoten reduzieren, indem
man jene Nachbarpixel ignoriert, die diese Bedingungen nicht erfullen.
Modifizieren Sie die
Depth-first
- und
Breadth-first
-Variante in Prog. 11.1
entsprechend und vergleichen Sie die resultierenden Laufzeiten.
Aufg. 11.3.
Implementieren Sie ein ImageJ-Plugin, das auf ein Grau-
wertbild eine Lauflangenkodierung (Abschn. 11.3.2) anwendet, das Er-
gebnis in einer Datei ablegt und ein zweites Plugin, das aus dieser Datei
das Bild wieder rekonstruiert.
Aufg. 11.4.
Berechnen Sie den erforderlichen Speicherbedarf zur Dar-
stellung einer Kontur mit 1000 Punkten auf folgende Arten: (a) als Folge
von Koordinatenpunkten, die als Paare von
int
-Werten dargestellt sind;
(b) als 8-Chain Code mit Java-
byte
-Elementen; (c) als 8-Chain Code mit
nur 3 Bits pro Element.
Aufg. 11.5.
Implementieren Sie eine Java-Klasse zur Beschreibung von
binaren Bildregionen mit Chain Codes. Entscheiden Sie selbst, ob Sie
einen absoluten oder differentiellen Chain Code verwenden. Die Imple-
mentierung soll in der Lage sein, geschlossene Konturen als Chain Codes
zu kodieren und auch wieder zu rekonstruieren.
Aufg. 11.6.
Durch Berechnung der konvexen Hulle kann auch der ma-
ximale Durchmesser (max. Abstand zwischen zwei beliebigen Punkten)
einer Region auf einfache Weise berechnet werden. Uberlegen Sie sich ein
alternatives Verfahren, das diese Aufgabe ohne Verwendung der kom-
plexen Hulle lost. Ermitteln Sie den Zeitaufwand Ihres Algorithmus in
Abhangigkeit zur Anzahl der Punkte in der Region.
Aufg. 11.7.
Implementieren Sie den Vergleich von Konturen auf Basis
von
”
Shape Numbers“ (Gl. 11.3). Entwickeln Sie dafur eine Metrik, wel-
che die Distanz zwischen zwei normalisierten Chain Codes misst. Stellen
Sie fest, ob und unter welchen Bedingungen das Verfahren zuverlassig
arbeitet.
Aufg. 11.8.
Entwerfen Sie einen Algorithmus, der aus einer als 8-Chain
Code gegebenen Kontur auf der Basis von Gl. 11.9 die Flache der zu-
gehorigen Region berechnet. Welche Abweichungen sind gegenuber der
tatsachlichen Flache der Region (Anzahl der Pixel) zu erwarten?
