Фильтр Франджи, работающий как детектор границ

Я пытался извлечь все стебли из изображения растения, используя фильтр Frangi. Я хотел использовать то свойство, что каждый стебель имеет больше характеристик сосуда, чем лист. Используя этот документ в качестве ссылки.

Мое входное изображение это

введите здесь описание изображения

И это мой фрагмент кода Matlab

 options=struct('FrangiScaleRange', [1 3], 'FrangiScaleRatio', 1, 'FrangiBetaOne', 0.5,...
       'FrangiBetaTwo', 2, 'verbose',true,'BlackWhite',true);
      [outIm,whatScale,Direction] = FrangiFilter2D(double(rgb2gray(img2)), options);
      outIm = uint8(outIm/max(outIm(:))*256);

это результат

введите здесь описание изображения

Я знаю, что могут быть другие способы выполнить эту задачу, но мне просто любопытно узнать, почему этот подход не работает.


computer-vision matlab image-processing imagefilter
person Harjatin    schedule 09.02.2016    source источник
comment
Что значит не работает? Мне кажется, фильтр работает идеально.   -  person dasdingonesin    schedule 10.02.2016
comment
Предполагается обнаружение сосудоподобных структур, которые в данном случае должны быть только стеблями. Но фильтр, похоже, работает как детектор краев, подсвечивая и листья. @dasdingonesin   -  person Harjatin    schedule 10.02.2016
comment
Вы действительно читали газету? Алгоритм обнаружения стеблей состоит из 8 шагов. Фильтр Frangi — это только первый шаг. Судя по отфильтрованному изображению, вам также нужно найти лучшие параметры фильтра, чтобы получить удовлетворительные результаты.   -  person dasdingonesin    schedule 10.02.2016
comment
Я читал газету. Если вы видите пошаговые результаты. Вы увидите, что результат в конце на 1-м шаге далеко не тот, который я получаю. Я пробовал играть с параметрами, но не могу подражать результатам, показанным в статье. Я даже пытался использовать те же самые параметры, что и бумага. Но выходное изображение с указанными параметрами трудно узнать. @dasdingonesin   -  person Harjatin    schedule 10.02.2016
comment
Я думаю, что касается фильтра, это сосуды.   -  person AnonSubmitter85    schedule 10.02.2016
comment
Что-то не так с параметрами, которые я выбираю? @dasdingonesin   -  person Harjatin    schedule 11.02.2016

Ответы (2)


arrow_upward
4
arrow_downward

С точки зрения фильтра Frangi, ваши стебли и листья похожи на сосуды, как уже обсуждалось, поэтому вы не можете просто использовать выходные данные фильтра, чтобы различать их.

Однако вы можете: (i) выбрать лучшие масштабы (приблизительно соответствующие масштабу структуры, которую вы пытаетесь обнаружить) и (ii) попробовать другие параметры.

Я попробовал, учитывая шкалы 5 10 20 30 и параметры Frangi beta=0.5 и c=100

Франджи экв.

[Frangi et al.: Многомасштабная фильтрация сосудов, MICCAI 1998]

вот что я получил:

Франджи

Масштабируется в логических единицах исходного изображения https://i.stack.imgur.com/s6wuE.jpg, который был преобразован в grey-8bpp в Photoshop.

Вы можете наблюдать следующее. Листья дают реакцию в более высоких масштабах, чем стебли. Может быть, это может быть подсказкой.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Я просмотрел http://i.stack.imgur.com/eZwxg.png< /а>. Эффект «детектора краев» на ярких листьях связан с тем, что теория Франджи недостаточно подходит для двух измерений:

  • Трехмерное судно: маленькое собственное значение в направлении сосуда, два сильно отрицательных собственных значения в двух других ортогональных направлениях.
  • Двухмерный сосуд: маленькое собственное значение в направлении сосуда, одно сильно отрицательное собственное значение перпендикулярно ему.

и наоборот

  • Трехмерная пластина: одно сильно отрицательное собственное значение, два маленьких.
person mainactual    schedule 15.02.2016
comment
Спасибо за ответ, и я согласен с тем, что эти листья тоже можно рассматривать как сосуды с помощью фильтра. Но если бы вы могли проверить: stackoverflow.com/questions/34971579/. Здесь листья явно похожи на капли, а стебли — на сосуды. Фильтр по-прежнему действует как детектор краев. Если бы вы могли проверить изображение, указанное в ссылке, и дать объяснение. Я был бы рад принять этот ваш ответ. Большое спасибо @mainactual - person Harjatin; 16.02.2016
comment
И где вы реализуете свой фильтр Frangi. Потому что я изо всех сил пытаюсь подражать этим результатам с заданными параметрами в Matlab. @mainactual - person Harjatin; 16.02.2016
comment
Спасибо за ваши идеи. Они действительно полезны. Я с радостью принимаю ваш ответ. Было бы здорово, если бы вы могли поделиться результатами, которые вы получили на этом изображении: i.stack.imgur. com/eZwxg.png. - person Harjatin; 17.02.2016
comment
@HARJATINSINGH, взгляните на i.imgur.com/fe5iXr0.png масштабы 1.5 2 3 (~ радиусы стеблей), beta=0.5, c=50. - person mainactual; 17.02.2016

arrow_upward
0
arrow_downward

Фильтр Frangi измеряет, насколько вытянута область изображения, поэтому он обнаруживает сосуды как объекты, которые являются «длинными», а не «кляксами». Пример изображения в статье имеет узкие и прямые стебли (как у вас) и довольно круглые листья (в отличие от ваших). Поскольку листы длиннее и тоньше, чем на бумаге, алгоритмы на первом этапе работают хуже. Ваши варианты:

(a) futz с параметрами (в Matlab, я считаю, что это параметры FrangiAlpha и .FrangiBeta). По умолчанию они установлены на 0,5, я думаю, вам нужно установить их ниже (так что вы должны быть еще длиннее и тоньше, чтобы считаться стеблем).

(b) как сказал @dasdingonesin, в документе много шагов, и шаг фильтра Хафа позже также будет поощрять длинные непрерывные линии в большем масштабе, чем считает фильтр Франджи.

person Robert Pless    schedule 15.02.2016
comment
Если бы вы могли объяснить сбой фильтра Frangi здесь: stackoverflow.com/questions/34971579/ Буду рад принять ваш ответ. - person Harjatin; 16.02.2016