Prewitt операторы – сурет өңдеуде жиектерді анықтау үшін қолданылатын дискретті дифференциалдау операторы. Градиентті шамамен есептейді, жылдам әрі тиімді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Сурет өңдеуде қолданылатын дискретті дифференциация операторы.
Discrete differentiation operator used in image processing
Превитт операторы сурет өңдеуде, әсіресе жиектерді анықтау алгоритмдерінде қолданылады. Техникалық тұрғыдан алғанда, бұл дискретті дифференциация операторы болып табылады, ол сурет интенсивтілігі функциясының градиентін жуықтап есептейді. Суреттегі әрбір нүктеде Превитт операторының нәтижесі – сәйкес градиент векторы немесе осы вектордың нормасы. Превитт операторы суретті көлденең және тік бағыттағы кішкентай, бөлінетін және бүтін санмен бағаланған сүзгімен конволюциялауға негізделген, сондықтан есептеулер тұрғысынан Собель және Кайяли операторлары сияқты салыстырмалы түрде арзан. Дегенмен, оның шығаратын градиент жуықтауы салыстырмалы түрде дөңгелек, әсіресе суреттегі жоғары жиілікті өзгерістер үшін. Превитт операторын Джудит М. С. Превитт әзірлеген.
The Prewitt operator is used in image processing, particularly within edge detection algorithms. Technically, it is a discrete differentiation operator, computing an approximation of the gradient of the image intensity function. At each point in the image, the result of the Prewitt operator is either the corresponding gradient vector or the norm of this vector. The Prewitt operator is based on convolving the image with a small, separable, and integer valued filter in horizontal and vertical directions and is therefore relatively inexpensive in terms of computations like Sobel and Kayyali operators. On the other hand, the gradient approximation which it produces is relatively crude, in particular for high frequency variations in the image. The Prewitt operator was developed by Judith M. S. Prewitt.
Қарапайым сипаттама
Қарапайым тілмен айтқанда, оператор әрбір нүктедегі кескіннің қарқындылығының градиентін есептейді, осы арқылы жарықтан қараңғыға ең үлкен өсу бағытын және сол бағыттағы өзгеру жылдамдығын анықтайды. Нәтижесінде, кескіннің сол нүктеде қаншалықты "күрт" немесе "тегіс" өзгеретіні көрсетіледі, демек, кескіннің сол бөлігі жиекті бейнелейтінінің қаншалықты ықтималдығы және сол жиектің қалай бағытталғаны туралы ақпарат беріледі. Іс жүзінде, шама (жиектің болу ықтималдығы) есептеуі, бағыт есептеуіне қарағанда сенімдірек және түсіндіруге оңай. Математикалық тұрғыдан алғанда, екі айнымалы функцияның градиенті (мұнда – кескін қарқындылығы функциясы) әрбір кескін нүктесінде көлденең және тік бағыттағы туындылары арқылы берілген 2D вектор болып табылады. Әрбір кескін нүктесінде градиент векторы ең үлкен қарқындылық өсу бағытына қарай бағытталады, ал градиент векторының ұзындығы сол бағыттағы өзгеру жылдамдығына сәйкес келеді. Бұл, тұрақты қарқындылыққа ие аймақтағы кескін нүктесінде Prewitt операторының нәтижесі нөлдік вектор болып табылады, ал жиектегі нүктеде вектор жиектің бойымен, қараңғыдан жарыққа қарай бағытталады дегенді білдіреді.
In simple terms, the operator calculates the gradient of the image intensity at each point, giving the direction of the largest possible increase from light to dark and the rate of change in that direction. The result therefore shows how "abruptly" or "smoothly" the image changes at that point, and therefore how likely it is that part of the image represents an edge, as well as how that edge is likely to be oriented. In practice, the magnitude (likelihood of an edge) calculation is more reliable and easier to interpret than the direction calculation. Mathematically, the gradient of a two variable function (here the image intensity function) is at each image point a 2D vector with the components given by the derivatives in the horizontal and vertical directions. At each image point, the gradient vector points in the direction of largest possible intensity increase, and the length of the gradient vector corresponds to the rate of change in that direction. This implies that the result of the Prewitt operator at an image point which is in a region of constant image intensity is a zero vector and at a point on an edge is a vector which points across the edge, from darker to brighter values.