Digital Signal Processing Reference
In-Depth Information
17.2
Vergleich von
Binarbildern
1
class CorrCoeffMatcher {
2
FloatProcessor I;
// image
FloatProcessor R;
// template
3
Programm 17.1
Klasse
CorrCoeffMatcher
.
Klassendefinition und zugehorige
Konstruktor-Methode. Bei der In-
itialisierung durch die Konstruktor-
Methode (Zeilen 10-32) werden vorab
der Durchschnittswert
meanR
(
R
in
Gl. 17.8) und die Wurzel der Varianz
sigmaR
(
σ
T
=
q
σ
T
in Gl. 17.9) des
Templates berechnet.
int wI, hI;
// width/height of image
4
// width/height of template
int wR, hR;
5
6
7
// mean value of template
(
R
)
float meanR;
// square root of variance of template
(
σ
R
)
float sigmaR;
8
9
10
CorrCoeffMatcher (FloatProcessor img,FloatProcessor tmpl) {
I = img;
11
R = tmpl;
12
wI = I.getWidth();
13
hI = I.getHeight();
14
wR = R.getWidth();
15
hR = R.getHeight();
16
kR = wR * hR;
17
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19
// compute mean and variance of template
//
P
R
(
i, j
)
float sumR = 0;
20
//
P
(
R
(
i, j
))
2
float sumR2 = 0;
21
for (int j = 0; j < hR; j++) {
22
for (int i = 0; i < wR; i++) {
23
float valR = R.getPixelValue(i,j);
24
sumR += valR;
25
sumR2 += valR * valR;
26
}
27
}
28
R
=(
P
R
(
i, j
))
/K
meanR = sumR / kR;
//
29
// σ
R
=(
P
(
R
(
i, j
))
2
− K ·
R
2
))
1
/
2
sigmaR =
30
(float) Math.sqrt(sumR2 - kR * meanR * meanR);
31
}
32
vergleichen, dann wird die Gesamtdifferenz zwischen beiden nur dann ge-
ring, wenn Pixel fur Pixel weitgehend eine exakte Ubereinstimmung be-
steht. Da es keine kontinuierlichen Ubergange zwischen den Intensitats-
werten gibt, zeigt die Abstandsfunktion - abhangig von der relativen
Verschiebung der Muster - im Allgemeinen ein unangenehmes Verhalten
und weist insbesondere viele lokale Spitzenwerte auf (Abb. 17.7).
17.2.1 Direkter Vergleich von Binarbildern
Das Problem beim direkten Vergleich zwischen Binarbildern ist, dass
selbst kleinste Abweichungen zwischen den Bildmustern - etwa aufgrund
einer geringfugigen Verschiebung, Drehung oder Verzerrung - zu starken
Anderungen des Abstands fuhren konnen. So kann etwa im Fall einer
aus dunnen Linien bestehenden Strichgrafik bereits eine Verschiebung
um
ein
Pixel genugen, um von maximaler Ubereinstimmung zu volliger
