Poređenje performansi različitih metoda detekcije ivice u digitalnoj slici

Abstract

Apstrakt: U radu su obrađeni neki od standardno korišćenih algoritama za detekciju ivice u slici, što je jedan od najznačajnijih koraka u interpretaciji sadržaja digitalne slike. Analizirani su gradijentni operatori za izdvajanje ivice bazirani na digitalnim aproksimacijama prvog izvoda dvodimenzionalne funkcije gradijenta slike, a praktična implementacija urađena je u MATLAB programskom okruženju. Ilustrovana je primena Roberts-ovog, Prewitt-ovog, Sobel-ovog i Canny-jevog detektora, a nakon analize i poređenja dobijenih rezultata, predloženi su neki algoritmi povezivanja ivica u cilju formiranja neprekidnih granica regiona, uz upotrebu različitih metoda fitovanja krivih. Negativan uticaj šuma pri izdvajanju ivica delimično je eliminisan primenom prostornog usrednjavanja prilikom formiranja razlike osvetljenosti po određenoj koordinati, pri čemu se prostorno usrednjavanje vrši po ortogonalnoj koordinati. Uticaj parametra koji kontroliše proces usrednjavanja posebno je razmotren u slučaju Canny-jevog detektora. Konkretni primeri koji ilustruju upotrebu različitih vrsta detektora, uz poređenje sa originalnom slikom, rađeni su u MATLAB programskom okruženju, dok su, osim subjektivne vizuelne ocene kvaliteta, određeni i numerički pokazatelji kvaliteta kao što su srednja kvadratna greška (MSE-Mean-Square Error) i vršni odnos signal-šum (PSNR-Peak Signal-to-Noise Ratio).