Was ist Regionenwachstum?
Regionenwachstum ist ein Verfahren zur Bildsegmentierung, das bei einem oder mehreren Startpixeln beginnt. Es fügt wiederholt verbundene Nachbarpixel hinzu, deren Farbe, Intensität, Textur oder andere gemessene Eigenschaften eine Ähnlichkeitsregel erfüllen.
So funktioniert Regionenwachstum
Regionenwachstum wertet die lokale Nachbarschaft bereits aufgenommener Pixel aus. Entscheidungen über die Zugehörigkeit breiten sich dadurch von jedem Startpixel nach außen aus, statt unabhängig über das gesamte Bild getroffen zu werden. Der Zusammenhang wird meist auf einem Pixelraster definiert. Der Homogenitätstest kann einzelne Werte oder statistische Kennzahlen nutzen, die mit dem Wachstum der Region aktualisiert werden. Diese räumliche Kontinuität unterscheidet das Verfahren von Clustering-Methoden, die visuell ähnliche, aber nicht verbundene Pixel gruppieren können. In einer Bildverarbeitungspipeline erzeugt es häufig eine Maske für Messungen, Extraktion oder spätere Verfeinerung.
Wichtige Fakten
- Die Vierer-Nachbarschaft berücksichtigt nur horizontal und vertikal angrenzende Pixel. Die Achter-Nachbarschaft lässt auch Diagonalen zu und kann Regionen verbinden, die sich nur an Ecken berühren.
- Wird der Mittelwert oder die Varianz einer Region nach jedem aufgenommenen Pixel aktualisiert, wird das Kriterium adaptiv. Die entstehende Maske kann jedoch von der Reihenfolge der Startpixel abhängen, wenn mehrere Regionen konkurrieren.
- Rauschen und allmähliche Intensitätsverläufe können schmale Pfade erzeugen, über die eine Region über ihre Grenzen hinauswächst. Übliche Gegenmaßnahmen sind Glättung, Grenzbedingungen oder Nachverarbeitung wie das Füllen von Löchern.
Wann Regionenwachstum wichtig ist
Wählen Sie Regionenwachstum, wenn das Ziel einen zusammenhängenden Bereich bildet und sich repräsentative Startpixel zuverlässig auswählen lassen. Ungeeignete Startpixel oder zu großzügige Ähnlichkeitsschwellen können unterschiedliche Regionen zusammenführen oder ein Wachstum über schwach ausgeprägte Grenzen hinweg zulassen.