Como posso encontrar máximos locais em uma imagem em MATLAB?

Question

Eu tenho uma imagem em MATLAB:

y = rgb2gray(imread('some_image_file.jpg'));

e eu quero fazer algum processamento sobre ele:

pic = some_processing(y);

e encontrar a máximos locais da saída. Ou seja, todos os pontos em y que são maiores do que todos os seus vizinhos.

Eu não consigo encontrar uma função MATLAB para fazer isso bem. O melhor que posso dar é:

[dim_y,dim_x]=size(pic);
enlarged_pic=[zeros(1,dim_x+2);
              zeros(dim_y,1),pic,zeros(dim_y,1);
              zeros(1,dim_x+2)];

% now build a 3D array
% each plane will be the enlarged picture
% moved up,down,left or right,
% to all the diagonals, or not at all

[en_dim_y,en_dim_x]=size(enlarged_pic);

three_d(:,:,1)=enlarged_pic;
three_d(:,:,2)=[enlarged_pic(2:end,:);zeros(1,en_dim_x)];
three_d(:,:,3)=[zeros(1,en_dim_x);enlarged_pic(1:end-1,:)];
three_d(:,:,4)=[zeros(en_dim_y,1),enlarged_pic(:,1:end-1)];
three_d(:,:,5)=[enlarged_pic(:,2:end),zeros(en_dim_y,1)];
three_d(:,:,6)=[pic,zeros(dim_y,2);zeros(2,en_dim_x)];
three_d(:,:,7)=[zeros(2,en_dim_x);pic,zeros(dim_y,2)];
three_d(:,:,8)=[zeros(dim_y,2),pic;zeros(2,en_dim_x)];
three_d(:,:,9)=[zeros(2,en_dim_x);zeros(dim_y,2),pic];

E, em seguida, ver se o máximo ao longo da 3ª dimensão aparece na 1ª camada (isto é: three_d(:,:,1)):

(max_val, max_i) = max(three_d, 3);
result = find(max_i == 1);

Existe alguma maneira mais elegante de fazer isso? Este parece ser um pouco de um truque.

Answer 1

bw = pic > imdilate(pic, [1 1 1; 1 0 1; 1 1 1]);

Answer 2

Se você tem o Imagem Processing Toolbox , você poderia usar IMREGIONALMAX função:

BW = imregionalmax(y);

O BW variável será uma matriz lógica do mesmo tamanho que y com aqueles que indicam a maxima e zeros locais de outra forma.

NOTA: Como salienta, IMREGIONALMAX vai encontrar maxima que são maiores do que ou igual a seus vizinhos. Se você quiser excluir vizinha maxima com o mesmo valor (ou seja, encontrar maxima que são pixels individuais), você poderia usar o função BWCONNCOMP . O seguinte deve remover pontos em BW que temos vizinhos, deixando apenas pixels individuais:

CC = bwconncomp(BW);
for i = 1:CC.NumObjects,
  index = CC.PixelIdxList{i};
  if (numel(index) > 1),
    BW(index) = false;
  end
end

Answer 3

Como alternativa, você pode usar nlfilter e fornecer sua própria função a ser aplicado a cada bairro.

Este "encontrar max rigorosa" função seria simplesmente verificar se o centro do bairro é estritamente maior do que todos os outros elementos naquele bairro, que é sempre 3x3 para esta finalidade. Portanto:

I = imread('tire.tif');
BW = nlfilter(I, [3 3], @(x) all(x(5) > x([1:4 6:9])) );
imshow(BW)

Answer 4

ou, basta usar o excelente: extrema2.m

Answer 5

Além de imdilate, que está no Processamento de Imagem Caixa de ferramentas, você também pode usar ordfilt2.

ordfilt2 classifica os valores em bairros locais e pega o n-th valor. ( O exemplo MathWorks demonstra como implementar um filtro max .) Você também pode implementar um localizador de 3x3 pico com ordfilt2 com a seguinte lógica:

1. Definir um domínio 3x3 que não inclui o pixel central (8 pixels).

   >> mask = ones(3); mask(5) = 0 % 3x3 max
   mask =
        1     1     1
        1     0     1
        1     1     1
   

2. Selecione o valor maior (8º) com ordfilt2.

   >> B = ordfilt2(A,8,mask)
   B =
        3     3     3     3     3     4     4     4
        3     5     5     5     4     4     4     4
        3     5     3     5     4     4     4     4
        3     5     5     5     4     6     6     6
        3     3     3     3     4     6     4     6
        1     1     1     1     4     6     6     6
   

3. Comparar essa saída para o valor central de cada bairro (apenas A):

   >> peaks = A > B
   peaks =
        0     0     0     0     0     0     0     0
        0     0     0     0     0     0     0     0
        0     0     1     0     0     0     0     0
        0     0     0     0     0     0     0     0
        0     0     0     0     0     0     1     0
        0     0     0     0     0     0     0     0