Parametrik eğrilerle bir nesne şablonunun 2B şeklini yeniden oluşturmak için yeni bir kontur izleme algoritması

Bilgisayar destekli tasarım, görüntü işleme ve bilgisayarla görme alanlarında Bézier ve B spline gibi parametrik eğriler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir görüntüdeki nesnenin farklı ölçek ve yönelimlerde yeniden oluşturulması bu parametrik eğriler kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir. Bu çalışmada, ölçekleme ve döndürme koşullarında şablon eşleştirmenin zor olması nedeniyle parametrik eğriler kullanılarak ölçekleme ve döndürme problemlerine dayanıklı yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Nesne şeklinin parametrik eğriler ile oluşturulması için ön koşul, nokta bulutundaki noktaların sıralı olarak elde edilmesidir. Geleneksel kenar tespit algoritmaları noktaları sıralı elde etmediğinden bu çalışmada, şablonun dış sınırını oluşturan noktaları sıralı tespit eden özgün bir algoritma geliştirilmiştir. Algoritmamız literatürdeki diğer kontur izleme algoritmalarından farklı olarak ağırlıklar içeren bir filtre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İkili formatta belirlenen görüntüde belirli bir konumda bulunan filtre, ağırlıkları sayesinde bir sonraki izleme yönünü belirleyen benzersiz bir sayısal değer üretmektedir. Geliştirilen kontur izleme algoritmasıyla elde edilen sıralı sınır noktaları hem nesne şeklini temsil eden eğrilerin yeniden oluşturulması hem de şablon eşleştirme işleminde kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan şablon eşleştirme yöntemi üç aşamada gerçekleştirilmektedir. Birinci aşamada, geliştirilen kontur izleme algoritması ile şablon ve eşleştirme yapılan nesnelerin dış sınır noktaları sıralı olarak elde edilmektedir. İkinci aşamada, bu noktalar kullanılarak oluşturulan B-spline eğrisi ile nesne şeklini içeren ikili görüntüler oluşturulmuştur. Son aşamada ise B-spline eğrisi ile oluşturulan 2B görüntüdeki nesnelerin sınır nokta konumlarının şekil merkezine olan uzaklıkları hesaplanarak bir sinyal elde edilmiştir ve bu sinyal, şablon eşleştirme amacıyla kullanılmıştır. Tüm aşamalara ait performans değerleri deneysel olarak ortaya konmuştur. Kontur izleme algoritmasının çıktılarını kullanan eşleştirme yönteminin deney sonuçları izleme algoritmamızın başarılı olduğunu ortaya koymaktadır.