ความสอดคล้องของเฟส
ความสอดคล้องของเฟสเป็นมาตรวัดความสำคัญของคุณลักษณะในภาพคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นวิธีการตรวจจับขอบที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของแสงและความคมชัดเป็นพิเศษ
มูลนิธิ
ความสอดคล้องของเฟสสะท้อนถึงพฤติกรรมของภาพในโดเมนความถี่มีการสังเกตว่าลักษณะคล้ายขอบมีส่วนประกอบความถี่จำนวนมากอยู่ในเฟสเดียวกัน แนวคิดนี้คล้ายกับความสอดคล้องแต่ใช้กับฟังก์ชันที่มีความยาวคลื่นต่างกัน
ตัวอย่างเช่นการแยกส่วนฟูริเยร์ของคลื่นสี่เหลี่ยมประกอบด้วย ฟังก์ชัน ไซน์ซึ่งความถี่ของฟังก์ชันเหล่านี้เป็นจำนวนคี่เท่าของความถี่พื้นฐาน ที่ขอบด้านที่เพิ่มขึ้นของคลื่นสี่เหลี่ยม ส่วนประกอบไซน์แต่ละส่วนจะมีเฟสที่เพิ่มขึ้น โดยเฟสเหล่านี้จะมีความสอดคล้องกันสูงสุดที่ขอบ ซึ่งสอดคล้องกับขอบที่มนุษย์รับรู้ได้ในภาพที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันระหว่างแสงสว่างและความมืด
คำนิยาม
ความสอดคล้องของเฟสจะเปรียบเทียบการจัดเรียงแบบถ่วงน้ำหนักของส่วนประกอบฟูริเยร์ของสัญญาณโดยมีผลรวมของส่วนประกอบฟูริเยร์
ที่ไหนคือเฟสเฉพาะที่หรือเฟสทันที ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยใช้การแปลงฮิลเบิร์ตและคือค่าแอมพลิจูดหรือพลังงานเฉพาะที่ของสัญญาณ เมื่อเฟสทั้งหมดตรงกัน ค่านี้จะเท่ากับ 1
มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ ในการใช้งานความสอดคล้องของเฟส ซึ่งมีสองเวอร์ชันให้ใช้งานในรูปแบบโอเพนซอร์ส เวอร์ชันหนึ่งเขียนด้วยMATLAB [ 1 ]และอีกเวอร์ชันหนึ่งเขียนด้วยJavaเป็นปลั๊กอินสำหรับซอฟต์แวร์ImageJ [ 2 ]
เนื่องจากมีการใช้สัญลักษณ์ที่แตกต่างกันในการกำหนดสูตร จึงได้มีการนำเสนอเวอร์ชันที่เป็นเอกภาพเมื่อเร็ว ๆ นี้ ซึ่งได้มีการนำเสนอวิธีการปรับพารามิเตอร์ไว้ด้วย[ 3 ]
ข้อดี
ตัวอย่างคลื่นสี่เหลี่ยมนั้นดูเรียบง่าย เพราะวิธีการตรวจจับขอบส่วนใหญ่สามารถจัดการกับมันได้ดีพอๆ กัน เช่นอนุพันธ์อันดับแรกจะมีค่าสูงสุดที่ขอบ อย่างไรก็ตาม มีหลายกรณีที่ขอบที่รับรู้ได้นั้นไม่มีขั้นบันไดที่คมชัดหรืออนุพันธ์ที่มีค่ามาก วิธีการความสอดคล้องของเฟสสามารถนำไปใช้ได้ในหลายกรณีที่วิธีการอื่นๆ ล้มเหลว
ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ คุณลักษณะของภาพที่ประกอบด้วยเส้นเดียว เช่น ตัวอักษร "l" อัลกอริทึมการตรวจจับขอบหลายตัวจะตรวจจับขอบที่อยู่ติดกันสองขอบ ได้แก่ การเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีดำ และจากสีดำเป็นสีขาว ในทางกลับกัน แผนที่ความสอดคล้องของเฟสมีเพียงเส้นเดียว การเปรียบเทียบแบบฟูริเยร์อย่างง่ายของกรณีนี้คือคลื่นสามเหลี่ยมในแต่ละยอดคลื่นจะมีค่าความสอดคล้องของยอดคลื่นจากฟังก์ชันไซน์ที่แตกต่างกัน
ข้อเสีย
การคำนวณแผนที่ความสอดคล้องของเฟสของภาพนั้นใช้ทรัพยากรการคำนวณสูงมาก และมีความไวต่อสัญญาณรบกวนในภาพ โดยปกติแล้วจึงมักใช้ เทคนิคการลดสัญญาณรบกวนก่อนการคำนวณ
ลิงก์ภายนอก
- หน้าเว็บเกี่ยวกับงานวิจัยของปีเตอร์ โคเวซีประกอบด้วยรายชื่อเอกสารงานวิจัย ภาพตัวอย่าง และการนำไปใช้งานจริง
- การบรรยายโดยศาสตราจารย์ไมเคิล เบรดี้