Как найти локальные максимумы в изображении в MATLAB?

Question

У меня есть изображение в MATLAB:

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

, и я хочу сделать некоторые обработки на нем:

pic = some_processing(y); 

и найти локальные максимумы на выходе. То есть все точки в y, которые больше всех их соседей.

Я не могу найти функцию MATLAB, чтобы сделать это красиво. Лучшее, что я могу придумать это:

[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]; 

А затем увидеть, если появляется максимум вдоль 3-го измерения в 1-ом слое (то есть: three_d(:,:,1)):

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

Есть ли более элегантный способ сделать это? Это похоже на клочья.

Answer 1

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

Answer 2

Если у вас есть Image Processing Toolbox, вы можете использовать функцию IMREGIONALMAX:

BW = imregionalmax(y); 

Переменная BW будет логическая матрица того же размера, как y с указанием тех локальных максимумов и нулей в противном случае.

ПРИМЕЧАНИЕ: Как вы отмечаете, IMREGIONALMAX найти максимумы, которые больше или равно своих соседей. Если вы хотите исключить соседние максимумы с одинаковым значением (т. Е. Найти максимумы, которые являются одиночными пикселями), вы можете использовать функцию BWCONNCOMP. Далее следует удалить точки в BW, у которых есть какие-либо соседи, оставив только отдельные пиксели:

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

Answer 3

В качестве альтернативы, вы можете использовать nlfilter и поставить свою собственную функцию, которая будет применяться к каждым окрестностям.

Эта функция «find strict max» будет просто проверять, является ли центр окрестности строго большим, чем все остальные элементы в этой окрестности, для этой цели всегда 3x3. Поэтому:

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

Answer 4

или просто использовать отличный: extrema2.m

Answer 5

В дополнение к imdilate, который находится в Image Processing Toolbox, вы можете также использовать ordfilt2.

ordfilt2 сортирует значения в локальных окрестностях и выбирает n-е значение. (The MathWorks example демонстрирует, как реализовать максимальный фильтр.) Вы также можете реализовать пиковый 3x3 искатель с ordfilt2 со следующей логикой:

1. Определить домен 3x3, который не включают в себя центральный пиксель (8 пикселей) ,

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

2. Выберите самый большой (8-е) значение с 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. Сравните этот вывод в центре стоимости каждых окрестностей (только 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