Выделение контуров изображения объекта интереса на переменном фоне - Алексей Валерьевич Лихачев (Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии, 2022)
Разработан метод выделения границы объекта интереса на переменном фоне, ориентированный на автоматический анализ выражения лица человека. Из полутонового фотографического изображения извлекаются контуры бровей глаз и губ. На первом этапе проводится классификация пикселей по трём уровням яркости. Полагается, что пиксели одного из них, соответствуют коже, другого — волосам, третий же уровень составляют остальные пиксели. Для определения яркостей этих уровней применяется разработанный автором ранее алгоритм, суть которого состоит в следующем. Изображение делится на прямоугольные фрагменты. Для каждого из них проверяется гипотеза о том, что яркости его пикселей являются выборкой из распределения, которым описывается случайный шум, присутствующий на изображении (формулы были получены для нормального распределения шума). В предположении, что все пиксели любого фрагмента, для которого подтвердилась гипотеза, входят только в одну из указанных групп, яркости уровней определяются путём арифметического усреднения гипотетических математических ожиданий яркостей пикселей, принадлежащих каждой группе. Далее в процессе построчной обработки определяются границы областей, имеющих постоянную яркость. Метод был опробован на фотографиях из открытой базы, созданной в университете штата Джорджия (США). Результаты показали, что извлечённые контуры визуально хорошо соответствуют границам объектов интереса, и есть основания полагать, что они могут быть использованы для решения задачи автоматического определения эмоционального состояния человека по его портретной фотографии. Кроме того, была продемонстрирована устойчивость алгоритма по отношению к случайному шуму, величина стандартного отклонения которого не превышает 25 % от средней величины полезного сигнала.