stringtranslate.com

Преобразование расстояния

Преобразование расстояния , также известное как карта расстояний или поле расстояний , является производным представлением цифрового изображения . Выбор термина зависит от точки зрения на рассматриваемый объект: преобразуется ли исходное изображение в другое представление или просто наделяется дополнительной картой или полем.

Поля расстояний также могут быть подписаны в случае, когда важно различать, находится ли точка внутри или снаружи фигуры. [1]

Карта помечает каждый пиксель изображения расстоянием до ближайшего пикселя препятствия . Наиболее распространенным типом пикселя препятствия является граничный пиксель в бинарном изображении . Пример преобразования расстояния Чебышева на бинарном изображении см. на изображении .

Дистанционное преобразование

Обычно преобразование/карта квалифицируется с выбранной метрикой . Например, можно говорить о преобразовании манхэттенского расстояния , если базовой метрикой является манхэттенское расстояние . Распространенными метриками являются:

Существует несколько алгоритмов для вычисления преобразования расстояния для этих различных метрик расстояния, однако вычисление точного евклидова преобразования расстояния (EEDT) требует специальной обработки, если оно вычисляется на сетке изображения. [2] Недавно было также предложено вычисление преобразования расстояния с использованием статического уравнения Шредингера. [3] Этот конкретный подход имеет преимущество получения аналитического решения в замкнутой форме для преобразования расстояния и вычисления среднего преобразования расстояния по набору преобразований расстояния благодаря линейности уравнения Шредингера. Кроме того, этот подход также использовался для расширения преобразований расстояния на отрезки линий и кривые. [3]

Приложения включают цифровую обработку изображений (например, эффекты размытия, скелетирование ), планирование движения в робототехнике , анализ медицинских изображений для пренатального генетического тестирования и даже поиск пути . [4] Равномерно выбранные поля расстояний со знаком использовались для ускоренного сглаживания шрифтов на GPU , например, исследователями Valve . [5]

Поля расстояний со знаком также могут использоваться для (3D) твердотельного моделирования . Рендеринг на типичном оборудовании GPU требует преобразования в полигональные сетки, например, с помощью алгоритма marching cubes . [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Гибсон, Сара Ф. Фрискен; Перри, Рональд Н.; Роквуд, Элин П.; Джонс, Туи Р. (2000). «Адаптивно выбранные поля расстояний: общее представление формы для компьютерной графики» (PDF) . В Браун, Джудит Р.; Экли, Курт (ред.). Труды 27-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям, SIGGRAPH 2000, Новый Орлеан, Луизиана, США, 23-28 июля 2000 г. Ассоциация вычислительной техники. стр. 249–254. doi : 10.1145/344779.344899 .
  2. ^ Штрутц, Тило: Преобразование расстояния и его вычисление. Июнь 2021 г., TECH/2021/06, arXiv:2106.03503v1, https://arxiv.org/abs/2106.03503
  3. ^ ab M. Sethi, A. Rangarajan и K. Gurumoorthy, «Преобразование расстояния Шредингера (SDT) для точечных множеств и кривых», Конференция IEEE 2012 года по компьютерному зрению и распознаванию образов , Провиденс, Род-Айленд, США, 2012, стр. 198-205, doi :10.1109/CVPR.2012.6247676
  4. ^ Felzenszwalb, Pedro F.; Huttenlocher, Daniel P. (2012). «Преобразования расстояний выборочных функций». Теория вычислений . 8 : 415–428. doi : 10.4086/toc.2012.v008a019 . MR  2967180.
  5. ^ Крис Грин. 2007. Улучшенное альфа-тестированное увеличение для векторных текстур и спецэффектов. В курсах ACM SIGGRAPH 2007 (SIGGRAPH '07). Ассоциация вычислительной техники, Нью-Йорк, США, 9–18. doi :10.1145/1281500.1281665
  6. ↑ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine: Расширенные визуальные эффекты с DirectX 11. YouTube .
  7. ^ Киммел, Р.; Кирьяти, Н. и Брукштейн, А. М.: Карты расстояний и взвешенные преобразования расстояний. Журнал математической визуализации и зрения, специальный выпуск по топологии и геометрии в компьютерном зрении, 6:223-233, 1996.

Внешние ссылки