เทคนิคการแบ่งส่วนภาพวันที่ทันสมัยที่สุด


11

ฉันกำลังอ่านข้อมูลเกี่ยวกับเทคนิคการแบ่งส่วนภาพและฉันก็สงสัยเกี่ยวกับยุคปัจจุบันอัลกอริทึมการแบ่งส่วนที่ล้ำสมัย

เทคนิคการแบ่งส่วนปัจจุบันใดที่เป็น 'ต้องอ่าน' เช่นปัจจุบันใช้กันมากที่สุดในชุมชน คุณใช้เทคนิคใดในการติดต่อและพบว่ามีประสิทธิภาพและมีประโยชน์มากที่สุด (และแอปพลิเคชันใด)


คุณไปไหนมาไกลขนาดไหน?
Phonon

1
ฉันได้อ่านเรื่อง Normalized Cuts, Graph Cut, Min Cuts นอกเหนือจากวิธีการตั้งค่าระดับและวิธีการเดินเร็ว
GamingX

3
ที่ดีและระยะสั้นจากเดือนพฤศจิกายน 2012: การแบ่งส่วนภาพ: ทบทวน
เอ็ม

(แก้ไขแรงบันดาลใจจากคำถามนี้ใน thresolding บางทีคำถามนี้อาจจะกลายเป็นข้อมูลอ้างอิงที่คล้ายกับวิธีการแบ่งส่วน)
Penelope

คำตอบ:


7

ฉันไม่ทราบเกี่ยวกับเทคนิคการแบ่งกลุ่มหลายอย่าง แต่ฉันได้รับการจัดการกับโครงสร้างที่เสนอ "ตัวเลือก" ของส่วนการแบ่งส่วนที่สามารถตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อสร้างการแบ่งส่วนที่น่าพอใจ

หวังว่าคนอื่นสามารถเขียนเกี่ยวกับวิธีการแบ่งส่วนสถานะที่ทันสมัยแตกต่างกันที่ฉันไม่ทราบมากเกี่ยวกับ

การแนะนำเล็กน้อยว่าทำไมมันดีที่มีตัวเลือกหรือระดับของการแบ่งส่วนสำหรับภาพอื่น: การแบ่งส่วนเป็นปัญหาที่กำหนดไว้อย่างไม่ดี จริงพื้นดินไม่มีอยู่: ผลลัพธ์ที่ต้องการเสมอขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้และข้อมูลจำเพาะ คำพูดที่ดี:

แม้แต่ภาพคงที่อาจมีการแบ่งส่วน "ดีที่สุด" มากกว่าหนึ่งรายการเนื่องจากเกณฑ์ที่กำหนดคุณภาพของการแบ่งกลุ่มนั้นขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน สิ่งนี้กระตุ้นให้เรามุ่งเน้นการวิจัยของเราเกี่ยวกับเทคนิคการแบ่งภาพที่นำเสนอ "ตัวต่อ"ที่สามารถใช้ (... ) เพื่อสร้างการแบ่งส่วนตามความต้องการของผู้ใช้ที่เฉพาะเจาะจง

( P. Soille: ข้อ จำกัด ในการเชื่อมต่อสำหรับการแบ่งพาร์ทิชันและลำดับชั้นของภาพที่ซับซ้อน (2008 )

มีโครงสร้างแบบลำดับชั้นภาพย่อยสลายแบบลำดับชั้นที่เสนอพาร์ทิชันภาพที่มีความซับซ้อนแตกต่างกันไป โครงสร้างเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างต้นไม้โดยที่แต่ละโหนดแสดงถึงพื้นที่ในภาพ ความคิดที่มีโครงสร้าง:

  • ใบไม้ของโครงสร้างเป็นพื้นที่ของพาร์ติชันที่ดีหรือการแบ่งส่วนของภาพ (เช่นพิกเซล, โซนแบน - พื้นที่ที่เชื่อมต่อที่มีความเข้มเท่ากัน, สันปันน้ำ )
  • ลิงก์ในต้นไม้แสดงถึงการรวมหรือการรวมกันของภูมิภาค (เพื่อนบ้าน) และสร้างพื้นที่ที่ซับซ้อนมากขึ้นและสร้างขึ้นในลักษณะที่น่าจะสร้างพื้นที่ที่สอดคล้องกับวัตถุ (หวังว่า :)
  • ความซับซ้อนของภูมิภาคเพิ่มขึ้นตามแต่ละสาขาจากโหนดสู่รากของต้นไม้
  • ทุกระดับของต้นไม้ (เช่นเดียวกับทุก ๆ การตัด) เป็นการแบ่ง / แบ่งส่วนของรูปภาพ (coarser ยิ่งใกล้กับรูทมากขึ้น)
  • รากของต้นไม้ครอบคลุมโดเมนรูปภาพทั้งหมด

การแบ่งส่วนกว่าประกอบด้วยการตรวจสอบภูมิภาคและสหภาพที่เสนอเพื่อกำหนดภูมิภาคในต้นไม้หรือการตัดต้นไม้ที่สอดคล้องกับความแม่นยำที่ต้องการหรือคุณสมบัติบางอย่างที่ทราบเกี่ยวกับวัตถุที่น่าสนใจหรือข้อกำหนดผู้ใช้ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าอื่น ๆ

ต้นไม้ (นั่นคือการสลายตัวภาพลำดับชั้น) ด้วยคุณสมบัติดังกล่าวคือ:

นอกเหนือจากการเชื่อมโยงไปยังเอกสารที่มีอยู่แล้วเอกสารปัจจุบันที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นและน้อยลงในเทคนิคการแบ่งกลุ่มประเภทนี้:

(ในทางปฏิบัติมากขึ้น):


1
สำหรับตระกูลอัลกอริทึมการแบ่งส่วน "สมัยใหม่" (และยอดนิยม) ฉันจะเพิ่ม superpixels Googling สำหรับคำนี้น่าประทับใจจริงๆ
sansuiso

@sansuiso ดีเพิ่มเป็นคำตอบ :) หวังว่าเราสามารถรวบรวมวิธีการแบ่งส่วนสถานะที่ทันสมัยหลายอย่างที่น่าสนใจในคำถามนี้
penelope

6

ในฐานะที่เป็นภาคผนวกของคำตอบของPenelopeทั้งสองตระกูลยอดนิยม (และยอดนิยม) ของอัลกอริทึม

Superpixels

ตระกูลอัลกอริทึมที่ได้รับความนิยมอย่างมากที่เรียกว่าSuperpixelsนั้นทันสมัยมากในตอนนี้ (แม้จะมีบางช่วง Superpixel ในการประชุม CV) Superpixels นั้นเหมือนการแบ่งกลุ่มมากเกินไป (เช่นที่ลุ่มน้ำให้คุณ) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการประมวลผลภายหลัง

Superpixels สามารถมองเห็นเป็นภาพที่เป็นเนื้อเดียวกันภูมิภาคขนาดเล็ก ระยะห่างระหว่างพิกเซลได้รับการประเมินเช่นเดียวกับการกรองแบบทวิภาคีนั่นคือเป็นการผสมผสานระหว่างระยะทางเชิงพื้นที่ของพวกเขากับความคล้ายคลึงกันทางภาพที่ไปถึง 0 เมื่อพวกเขาอยู่ใกล้กันและคล้ายคลึงกัน
จากนั้นวิธีซูเปอร์พิเซลจะลองใช้เกณฑ์ต่าง ๆ เพื่อสร้างภูมิภาคที่เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความเคารพต่อมาตรการนี้ มีหลายคน (อิงตามกราฟ, การค้นหาโหมด / การจัดกลุ่มตาม ... ) ดังนั้นฉันเดาว่าจะเป็นการดีที่สุดที่จะแนะนำคุณไปยังรายงานเทคโนโลยีนี้

(แก้ไข :)ในกรณีที่มีใครบางคนกำลังมองหางานตีพิมพ์ peer-reviewed ตีพิมพ์บทความนี้โดยผู้เขียนคนเดียวกันและครอบคลุมเนื้อหาเดียวกันกับรายงานเทคโนโลยี: R. Achanta, A. Shaji, K. Smith, A. Lucchi, P. Fua, S. Susstrunk: SLIC Superpixels เปรียบเทียบกับวิธีการ Superpixel ที่ล้ำสมัย

โปรดทราบว่าขณะที่ฉันเขียนคำตอบเวอร์ชันแรกว่าด้วยสายตาผลลัพธ์จะคล้ายกับที่การแบ่งเซกเมนต์มากกว่าให้คุณ สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากผู้เขียนรายงานเทคโนโลยีซึ่งรวมถึงแหล่งต้นน้ำในส่วนงานที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นคุณต้องทำการโพสต์เดียวกัน: แม้ว่า superpixels จะเป็นคุณสมบัติที่ใช้งานได้สะดวกเพื่อใช้แทนพิกเซล แต่ก็ยังจำเป็นต้องมีการจัดกลุ่มเพื่อสร้างภูมิภาคระดับสูงขึ้นหากคุณต้องการติดตาม / ตรวจจับวัตถุ

วิธีการแบ่งส่วนกราฟตาม

อัลกอริธึมที่เป็นที่นิยมอีกตระกูลหนึ่งมาจากการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของพิกเซลนั่นคือพิกเซลมีลักษณะอย่างไร อัตราผลตอบแทนนี้ครอบครัวตามกราฟทฤษฎีของวิธีการแบ่งส่วนเช่นการตัดปกติ (เจชิเจลิก: ตัดปกติและการแบ่งส่วนภาพ )

นี่คือสัญชาตญาณสำหรับวิธีการนี้: สมมติว่าพิกเซลของคุณเป็นจุด (จุดยอด) ของกราฟขนาดสูง
ในกราฟสองจุดยอดสามารถเชื่อมต่อกันด้วยขอบซึ่งมีน้ำหนักเป็นสัดส่วนผกผันกับระยะทางระหว่างจุดยอด โดยทั่วไปแล้วฟังก์ชั่นน้ำหนักจะเป็นส่วนหนึ่งของการผสมระหว่างระยะทางเชิงพื้นที่และความคล้ายคลึงกันทางภาพ 8as ในการกรองแบบทวิภาคี)
จากนั้นให้กราฟนี้ขั้นตอนวิธีการแบ่งส่วนสามารถมองหากลุ่มที่ดีที่สุดของจุดคือกลุ่มของจุดที่มีขนาดเล็กระหว่างกลุ่มระยะทางและขนาดใหญ่พิเศษกลุ่มระยะ

ในวิธีการ Normalized Cut จะต้องใช้ความระมัดระวังเพิ่มเติมเพื่อหลีกเลี่ยงความลำเอียงที่แนะนำโดยขนาดประชากรที่แตกต่างกันของกลุ่ม นอกจากนี้การสำรวจกราฟสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการคำนวณ SVD ของตุ้มน้ำหนักเมทริกซ์หรือที่เรียกว่าเมทริกซ์การเชื่อมต่อในทฤษฎีกราฟ


เฮ้ฉันใช้เวลาสักครู่ขอบคุณคำตอบ แต่ ... คุณช่วยขยายเทคนิคอย่างน้อย 2 อย่างที่คุณพูดถึงได้หรือไม่? ฉันไม่ได้ตั้งใจอธิบายให้พวกเขาทราบอย่างละเอียดที่นี่ แต่ฉันจะขอบคุณประโยคหนึ่งหรือสองประโยคที่เกี่ยวกับแต่ละข้อ
Penelope

ฉันขยายคำตอบ มันค่อนข้างงุนงง แต่สิ่งที่ดีที่สุดคือการอ้างถึงรายงานเทคโนโลยีที่ฉันเชื่อมโยงในคำตอบ (ฉันต้องยอมรับว่าฉันไม่ใช่คนซุปเปอร์ฮีโร่และฉันก็ยังสงสัยในความสนใจของพวกเขาอยู่บ้าง อินเทรนด์จริงๆ)
sansuiso

สำหรับวิธีการแบ่งส่วนตามกราฟฉันคิดว่างานนี้แนะนำหนึ่งในผลลัพธ์ที่ดีที่สุด: research.microsoft.com/pubs/167600/jmiv_bnm_final.pdf มันเป็นกระดาษที่ใช้งานง่ายและมีรหัส
Tolga Birdal

3

ฉันเดาว่าภาพรวมทั่วโลกของอัลกอริทึมที่ทันสมัยสำหรับการแบ่งเซ็กเมนต์จำเป็นต้องค้นหาแบบสำรวจล่าสุด ภาพรวมทั่วโลกที่ดีกับความท้าทายที่จะถูกนำเสนอในหนังสือ Szeliski ของ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.