Κατανόηση των φίλτρων Gabor στην επεξεργασία εικόνας και την όραση υπολογιστή

Το Gabor είναι ένας τύπος κυματιδίων που χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές επεξεργασίας εικόνας και όρασης υπολογιστή. Πήρε το όνομά του από τον Ουγγρικής καταγωγής φυσικό Dennis Gabor, ο οποίος πρότεινε για πρώτη φορά την ιδέα της χρήσης ενός εγκάρσιου κύματος για την αναπαράσταση μιας εικόνας στη δεκαετία του 1940.

A φίλτρο Gabor είναι ένας τύπος φίλτρου κυματιδίου που χρησιμοποιεί μια συνάρτηση Gabor ως βάση για το κυματίδιο επέκταση. Η συνάρτηση Gabor ορίζεται ως:

G(x,y) = exp(-(x^2 + y^2) / (2 * sigma^2))

Όπου x και y είναι οι χωρικές συντεταγμένες, το σίγμα είναι η τυπική απόκλιση του η συνάρτηση και η παράμετρος "g" ελέγχει την κλίμακα της συνάρτησης.

Το φίλτρο Gabor μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση μιας ποικιλίας εργασιών επεξεργασίας εικόνας, όπως ανίχνευση άκρων, αποθορυβοποίηση και εξαγωγή χαρακτηριστικών. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για την ανίχνευση ακμών σε εικόνες, επειδή μπορεί να καταγράψει τόσο τοπικά όσο και καθολικά χαρακτηριστικά της εικόνας.

Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της χρήσης φίλτρων Gabor είναι ότι είναι αμετάβλητα στη μετάφραση, πράγμα που σημαίνει ότι η απόκριση του φίλτρου δεν αλλάζει όταν η εικόνα είναι μετατοπίστηκε ή μεταφράστηκε. Αυτό τα καθιστά χρήσιμα για τον εντοπισμό λειτουργιών που είναι ανεξάρτητες από τη θέση της εικόνας. Επιπλέον, τα φίλτρα Gabor μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποσύνθεση μιας εικόνας σε πολλαπλές ζώνες συχνοτήτων, επιτρέποντας πιο ευέλικτη και αποτελεσματική αναπαράσταση της εικόνας. πεδία όπως η αναγνώριση αντικειμένων, η αναγνώριση προσώπου και η ιατρική απεικόνιση.