3 - Aufbau der Multiskalen Texturanalyse - Dietmar Heinke's Homepage

 
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3 - Aufbau der Multiskalen Texturanalyse

Work prior to Bham > A multiple scale approach to textur analysis

Der Aufbau der hier vorgeschlagenen Texturanalyse (Abb.2) verwendet einen Multiskalen-Ansatz und läßt sich in vier Verarbeitungsschritte unterteilen: Zuerst wird aus dem RGB-Bild mit Hilfe einer Farbraumtransformation zwei bunte Karten und eine unbunte Karte erzeugt. Alle nachfolgenden Verarbeitungsschritte werden auf diesen drei Karten (Unbunt, Rot-Grün und Gelb-Blau) ausgeführt.

Der zweite Verarbeitungsschritt besteht aus eine Gaußpyramide. Hierbei wird nach der Faltung des Bildes mit einem Binomial die Größe des Bildes halbiert. Durch mehrfaches Anwenden dieser Operationen ergibt sich eine pyramidenartige Struktur. Im Rahmen der Untersuchungen wurde ein Binomialfilter 4.-Ordnung verwendet und drei Pyramidenebenen erzeugt.

Der dritte Verarbeitungsschritt besteht aus einer Texturfilterung auf jeder Ebene der Gaußpyramide. Die Größe der Bildumgebung der Texturfilterung wurde auf 5x5 gesetzt.

Im vierten und letzten Verarbeitungsschritt werden die Ergebnisse der Texturfilterung durch die Anwendung einer weiteren Gaußpyramide auf eine einheitliche Merkmalskartengröße reduziert. Diese Größe beträgt 64x64. Das Ergebnis der Texturanalyse besteht also aus 9 Merkmalskarten, für jede Pyramidenebene und jede Farbkarte eine Merkmalskarte.


Abb.2

Aufbau der Texturanalyse mit Hilfe einer Pyramide. Sie besteht aus einer drei-stufigen Gaußpyramide.

Auf jeder dieser Ebenen wird ein Texturfilterung durchgeführt.

Die Ergebnisse dieser Texturfilterung wird dann auf ein 64x64-Bild reduziert.




Das diese Vorgehensweise für die Charakterisierung der verschieden Klassen sinnvoll sein kann, soll hier an einem Beispiel illustriert werden: Zeitungen haben auf der Ebene großen Auflösung eine sehr feine Textur. Auf den kleinen Auflösungsebenen verschwindet diese Textur. Dieser Effekt bildet also ein sehr signifikantes Merkmal für Zeitung. Dagegen findet man bei Illustrierten auf allen Auflösungsebenen noch stark textorierte Regionen. Diese Merkmale grenzen also die Zeitungen von Illustrierten deutlich ab.

Eine weitere Eigenschaft dieser Vorgehensweise besteht in der effizienten Berechnungsvorschrift. Eine alternative Vorgehensweise wäre Texturfilter unterschiedlicher Größe zu verwenden. Hierbei steigt allerdings der Berechnungsaufwand quadratisch mit der Größe. Bei der hier vorgeschlagenen Vorgehensweise bleibt die Größe der Texturfilter konstant und die Bildgröße wird durch die Gaußpyramide verändert.

Da die Faltung mit dem Binomialfilter linear separierbar ist, steigt der Aufwand nur linear mit der Filtergröße. Der Berechnungsaufwand ist also geringer als bei der Verwendung Texturfilter unterschiedlicher Größe.

 
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