Xaf almashtirishlaridan foydalanib yuzda ko‘zlarni izlab topish usuli

Xaf almashtirishlaridan foydalanib yuzda ko‘zlarni izlab topish usuli.

Bu usulda ikki xil algoritmni ko‘rib chiqamiz.

1. Aylana konturini tahlil qilish orqali ko‘z qorachig‘ini topish algoritmi.
Bu algoritm oq-qora (binar) tasvirda ishlaydi. Binar tasvirda ko‘zlarni Xaf almashtirishi orqali topish mumkin. Unda aylana shaklidagi obyektlar izlanadi. Buning uchun avvalo bizda mavjud bo‘lgan tasvir, ya’ni ajratib olingan rangli yuz tasviri (2.4a-rasm) kulrang tasvirga (2.4b-rasm), so‘ngra esa binar tasvirga (2.4v-rasm) o‘tkaziladi. Binar tasvirda halaqit obyektlari, ya’ni mayda bo‘lakchalar yo‘qotiladi.


Хаф алмаштиришларидан фойдаланиб юзда кўзларни излаб топиш усули
Бу усулда икки хил алгоритмни кўриб чиқамиз.
1. Айлана контурини таҳлил қилиш орқали кўз қорачиғини топиш алгоритми.
Бу алгоритм оқ-қора (бинар) тасвирда ишлайди. Бинар тасвирда кўзларни Хаф алмаштириши орқали топиш мумкин. Унда айлана шаклидаги объектлар изланади. Бунинг учун аввало бизда мавжуд бўлган тасвир, яъни ажратиб олинган рангли юз тасвири (2.4а-расм) кулранг тасвирга (2.4б-расм), сўнгра эса бинар тасвирга (2.4в-расм) ўтказилади. Бинар тасвирда ҳалақит объектлари, яъни майда бўлакчалар йўқотилади.



2.4-расм. Рангли юз соҳаси (а), кулранг тасвир (б), оқ-қора тасвир (в).

Кейинги қадамда оқ-қора тасвирда объектларнинг чегараларини аниқлаймиз (2.5-расм).

2.5-расм. Аниқланган объектларнинг чегаравий нуқталари.

Энди тасвирда айлана ёки айланасимон объектларни, яъни кўзларни топишимиз керак. Агар танланган объектда бирор P(x,y) ички нуқта учун R радиусда айлана чизилса ва бу айлана чегараси объектнинг чегаравий нуқталарига фоиз ҳисобида кўпроқ мос тушса, у ҳолда шу нуқтани айлана маркази деб олиш мумкин. Уни қуйидаги формула бўйича ифодалаш мумкин.

(2.6)
, (2.7)
бу ерда R-айлана радиуси (2), L_border – айланага мос тушувчи чегара нуқталари сони (узунлиги).
Айлана (кўз) объектларини изланаётганда иккита кўз орасидаги масофа қандай бўлишлигини олдиндан аниқлаш мумкин. Масалан, кўз қорачиғи диаметри d=12 мм бўлганда кўз қорачиқлари орасидаги масофа эркакларда 63±7, аёлларда эса 61±6 мм ни ташкил этади. Бунда кераксиз, яъни чегарадан ташқарида бўлган объектларни беҳудага излаш амали бажарилмайди. Натижада алгоритм тезлиги ошади ва кўзлар координаталари ишончли топилади. Алгоритм натижаси 2.6-расмда кўрсатилган.



2.6-расм. Аниқланган кўз координаталари.


2. Айлана ёруғликларини таҳлил қилиш орқали кўз қорачиғини топиш алгоритми.
Бу алгоритм кўз қорачиғининг маркази жойлашган координатани аниқлашга мўлжалланган бўлиб, унинг асосий ғояси қаралаётган соҳада энг тўқ ранглардан ташкил топган айлана марказини аниқлашдан иборат. Алгоритм қуйидаги қадамлардан иборат бўлади.
1-қадам. Ушбу қадам кўз қорачиғининг маркази тахминий топилади. Бунинг учун тасвирда юз соҳасини топишнинг корреляция коэффициентлари таҳлилига асосланган усули қўлланилади. Унда ниқоб бўйича кўз қорачиқлари жойлашган координаталар аниқланади. Кўп ҳолларда ниқобдаги ва тасвирдаги кўз қорачиқларининг координаталари мос тушмайди (2.7а-расм). Кўз қорачиқлари жойлашган координаталарни аниқлаштириш мақсадида кейинги қадамга ўтамиз.
2-қадам. Текширилиши лозим бўлган айланалар учун қуйидаги параметрлар аниқланади:

1. 
   Минимум ва максимум радиуслар ( ):
   

(2.8)
бу ерда - ниқоб эни.

2. 
   излаш соҳаси учун чегаралар ( -чап чегара, -ўнг чегара, -юқори чегара, -қуйи чегара) аниқланади:
   

(2.9)
бу ерда ва - кўз қорачиғи координаталари, - излаш соҳасини аниқлаштирувчи параметр (тажрибаларда бўлган ҳолда яхши натижалар олинди). Аниқланган излаш соҳаси 2.7б-расмда кўрсатилган.
-қадам.'>3-қадам. Излаш соҳасида энг кичик ранг қиймати аниқланади.
. (2.10)
4-қадам. Излаш соҳасида берилган (дастлабки ҳолда ва ) радиус бўйича айланалар қурамиз. Ҳосил бўлган ҳар бир айлана учун параметрни ҳисоблаймиз.
, (2.11)
бу ерда - радиусли айланага тегишли координатадаги ранг қиймати.
5-қадам. Радиуси га тенг бўлган ҳамма айланалар учун ҳисобланган лар ичидан энг каттаси топилади ва унга тегишли кўз қорачиғи координаталари аниқланади, яъни:
. (2.12)
6-қадам. Агар бўлса, у ҳолда ва унга мос координаталар ( ) ҳам аниқланади.
7-қадам. . Агар бўлса 4-қадамга ўтилади.

Барча қадамлар бўйича алгоритм натижаси 2.7в-расмда кўрсатилган.

Бу ерда шуни таъкидлаш керакки, алгоритм натижасининг аниқлигини ошириш мақсадида излаш соҳалари медиана фильтри ёрдамида фильтрланди.



2.7-расм. Ниқоб бўйича аниқланган кўз координаталари (а), аниқланган излаш
соҳалари (б) ва алгоритмнинг охирги натижаси (в).
Хаф алмаштириши усулида юзда кўз жойлашган ўрнини излаб топишнинг умумий алгоритм блок-схемаси (2.8-расм) қуйида келтирилган.

2.8-расм. Хаф алмаштириши усулида юзда кўз жойлашган ўрнини

излаб топиш алгоритм блок-схемаси.