Гость
Целевая тема:
Создать новую тему:
Автор:
Форумы / Программирование [игнор отключен] [закрыт для гостей] / Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот... / 19 сообщений из 19, страница 1 из 1
01.04.2011, 18:41
    #37195006
mriadus
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Обработка изображений. Детектирование углов. Edge detection...


There are many methods for edge detection, but most of them can be grouped into two categories, search-based and zero-crossing based. The search-based methods detect edges by first computing a measure of edge strength, usually a first-order derivative expression such as the gradient magnitude , and then searching for local directional maxima of the gradient magnitude using a computed estimate of the local orientation of the edge, usually the gradient direction. The zero-crossing based methods search for zero crossings in a second-order derivative expression computed from the image in order to find edges, usually the zero-crossings of the Laplacian or the zero-crossings of a non-linear differential expression. As a pre-processing step to edge detection, a smoothing stage, typically Gaussian smoothing, is almost always applied (see also noise reduction).

Search-based методы детектирования углов сначала вычисляют меру силы угла, обычно в виде производной первого порядка, такой как величина градиента, а потом ищут локальный максимум градиента...

Градиент - это ну... скорость изменения (в данном случае яркости). Ну то есть, насколько быстро яркость поменялась (на какой-то полоске пикселей). Да? И это называется производная? Математики, отзовитесь. В принципе похоже на имеющееся в моём пустом мозгу понятие о производной...

В википедии о производной если читать, то конечно шуба заворачивается слегка. Пределы всякие там. Ну выжмем из википедии что-нибудь попонятнее... Там написано:


Пусть s = s(t) — закон прямолинейного движения. Тогда v(t0) = s'(t0) выражает мгновенную скорость движения в момент времени t0. Вторая производная a(t0) = s''(t0) выражает мгновенное ускорение в момент времени t0.

Вообще производная функции y = f(x) в точке x0 выражает скорость изменения функции в точке x0, то есть скорость протекания процесса, описанного зависимостью y = f(x).


Ну да. Закон s(t) определяет только координату путника. А первая производная в какой-то точке t - это его скорость. В той же википедии есть геометр. смысл производной, где написано про прямую - что производная в точке x - это секущая через 2 точки, вторая из которых - бесконечно близка к x. С путником та же история - расстояние, которое он проходит между точкой времени t и бесконечно близкой к ней t2 и этот интервальчик времени дают нам скорость путника. Мгновенную скорость путника... Допишу...
...
Рейтинг: 0 / 0
01.04.2011, 20:24
    #37195126
Siemargl
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mriadus,

В локальном экстремуме дифференцируемой функции производная равна нулю =)
...
Рейтинг: 0 / 0
01.04.2011, 21:23
    #37195189
Algol36
Гость
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mriadusОбработка изображений. Детектирование углов. Edge detection...
Градиент - это ну... скорость изменения (в данном случае яркости). Ну то есть, насколько быстро яркость поменялась (на какой-то полоске пикселей). Да? И это называется производная? Математики, отзовитесь. В принципе похоже на имеющееся в моём пустом мозгу понятие о производной...
В данном случае градиент в точке равен разности яркостей пикселов вокруг нее. Как несложно догадаться, максимум разности яркостей будет возникать на краях изображения объекта.
А в углах объекта - еще и направление градиента будет меняться (это уже вторая производная).
...
Рейтинг: 0 / 0
01.04.2011, 21:58
    #37195216
S.G.
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mriadus,
ведь объясняли уже 10338639
с тех пор производная не получила какой-то другой смысл ;)
...
Рейтинг: 0 / 0
01.04.2011, 22:12
    #37195232
mayton
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Что там детектировать? Это всем известный фотошопный фильтр.
...
Рейтинг: 0 / 0
01.04.2011, 23:23
    #37195326
Siemargl
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
maytonЧто там детектировать? Это всем известный фотошопный фильтр.Любое применение непрерывной математики к дискретным вычислениям нетривиально.
Каждый физик знает ))))
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 00:06
    #37195363
mikhail_n
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Как вектор может быть "равен разности яркостей пикселов вокруг точки"? Непонятно... Один вектор может быть равен или не равен другому вектору, но не разности каких-то скаляров.

Любое применение непрерывной математики к дискретным вычислениям нетривиально.
Каждый физик знает ))))

Оно конешно так, а с другой стороны я б сказал что математик-прикладник ближе к паталогоанатому чем к нейро-хирургу...
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 09:22
    #37195471
Algol36
Гость
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_nКак вектор может быть "равен разности яркостей пикселов вокруг точки"? Непонятно... Один вектор может быть равен или не равен другому вектору, но не разности каких-то скаляров.
Проекция градиента на ось Y равна разности яркостей пикселов, вдоль оси Y. Так понятней
?
Формально, конечно разность пикселов нужно умножать на радиус-вектор между ними. Но в дискретном пространстве с фиксированной сеткой, радиус вектор между соседними пикселами считать обычно смысла нет, поэтому градиент считается без привлечения векторов. Например так, в 4-х связной области:
grad = (x1-x3, x2-x4), где x1, x2, x3, x4 - соседи пиксела, перечисленные по часовой стрелке.

PS А вообще странно, что нужно разжевывать такие простейшие вещи, или вы просто так спросили, ради борьбы за чистоту рядов?
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 19:07
    #37195848
mikhail_n
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Проекция градиента на ось Y равна разности яркостей пикселов, вдоль оси Y. Так понятней
?

Разность яркости пикселов вдоль оси Y может давать АППРОКСИМАЦИЮ проекции градиента на ось Y первого или второго порядка точности (зависит от способа вычисления) в предположении что сама функция аналитична в окрестности данной точки, согласен, да.

Формально, конечно разность пикселов нужно умножать на радиус-вектор между ними. Но в дискретном пространстве с фиксированной сеткой, радиус вектор между соседними пикселами считать обычно смысла нет, поэтому градиент считается без привлечения векторов.

Разницу между радиус-вектором и единичными ортами понимаем?

Например так, в 4-х связной области:
grad = (x1-x3, x2-x4), где x1, x2, x3, x4 - соседи пиксела, перечисленные по часовой стрелке.

Так можно вычислять градиент в 2х мерном пространстве (второй порядок точности аппроксимации). Разницу между размерностью пространства и связанностью области понимаем?

PS А вообще странно, что нужно разжевывать такие простейшие вещи, или вы просто так спросили, ради борьбы за чистоту рядов?

Мне с вами совместного предприятия не затевать, но уж слух больно режет.
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 20:11
    #37195907
Edd.Dragon
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_nМне с вами совместного предприятия не затевать, но уж слух больно режет.
Задача языка - донести мысль, а не нарочито навязать на чужие слова свою. Вот уж беда, слово "аппроксимация" упущено. Мне например в той цитате прекрасно понятно, что имелось ввиду и колеса не пробил проезжая ее при чтении, т.е. глаз не вырвало и мозг не вывернуло. Осмелюсь предположить, что и вам тоже, а возмущения по поводу точности формулировки исключительно от безделья. Чай не на форуме академии наук находимся ;)
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 21:29
    #37196020
Siemargl
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_nАППРОКСИМАЦИЮ проекции градиента на ось Y первого или второго порядка точности........ но уж слух больно режет.Отож
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 23:06
    #37196128
mikhail_n
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Чай не на форуме академии наук находимся

+500
...
Рейтинг: 0 / 0
02.04.2011, 23:19
    #37196140
mikhail_n
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
колеса не пробил проезжая ее при чтении, т.е. глаз не вырвало и мозг не вывернуло. Осмелюсь предположить, что и вам тоже
Ну конкретно той цитаты - нет, а вот 4-х связный LCD... Единственное что пришло на ум, так аналогия с тем как Буратино пробил дырку в холсте, висевшем в коморке папы Карло. Так даже он сделал это единожды, то бишь после этого холст стал всего лишь двусвязной областью. А тут аж 4-х связная... То есть три раза подряд што ли?

Так шта дарагие украяне, и колеса пробивает, и моск выносит, надо только тщательнее вчитываться.
...
Рейтинг: 0 / 0
03.04.2011, 15:15
    #37196581
Algol36
Гость
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_n,

Почитайте на досуге http://en.wikipedia.org/wiki/4-connected_neighborhood
...
Рейтинг: 0 / 0
04.04.2011, 05:28
    #37197151
mikhail_n
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Почитал. Скажите, а интерпретация "4-connected neighborhood" как "4х связная область" где то ещё в официальной литературе существует? Или вы так сами для себя этот термин перевели?
...
Рейтинг: 0 / 0
04.04.2011, 10:30
    #37197369
Algol36
Гость
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_n,

Пслушайте, уважаемый Михаил. Я занимаюсь компьютерной графикой много лет. У меня есть довольно известные статьи в области обработки изображений. И уверяю вас, все кто "в теме" понимает что такое 4-х связная область. Это знает и гугл:
Результатов: примерно 17 300 000
Возможно я привел какие-то неточные формулировки (не ожидая их рассматривания под микроскопом), но суть высказываний - ясна.
Вы же демонстрируете свое невежество в этом вопросе, но упорно спорите. Кстати вы неправы и в плане аппроксимации. Ибо каким боком "аппроксимация аналитической функции" относится к дискретному пространству пикселов изображения - загадка. Что есть здесь аналитическая функция?

PS Не хотелось все это говорить, но ваше упорство вынудило.
...
Рейтинг: 0 / 0
04.04.2011, 11:03
    #37197457
Siemargl
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_n, многосвязность из http://ru.wikipedia.org/wiki/Дифференциальные_геометрия_и_топология не имеют с этим определением общих мест.
...
Рейтинг: 0 / 0
04.04.2011, 20:50
    #37198949
mikhail_n
Участник
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
Пслушайте, уважаемый Михаил. Я занимаюсь компьютерной графикой много лет. У меня есть довольно известные статьи в области обработки изображений. И уверяю вас, все кто "в теме" понимает что такое 4-х связная область. Это знает и гугл:
Результатов: примерно 17 300 000

Ну что ж, раз это устоявшийся термин в вашей области - значит я проявил невежество. В оправдание могу лишь сказать что то что вы называете связанной областью в вычматах (применительно к численному решению диффуров) называется шаблоном схемы. Ну да это лирика, бо со своим уставом в чужой монастырь...

Кстати вы неправы и в плане аппроксимации. Ибо каким боком "аппроксимация аналитической функции" относится к дискретному пространству пикселов изображения - загадка. Что есть здесь аналитическая функция?

Хм, я бы вообщето и здесь поспорил... Сразу оговорюсь, раз в вашей области многосвязной областью называется совсем не то, что под этим подразумевается в классической математике, то настаивать ни на чём не буду. Однако ж, я понимаю градиент как операцию которая применима только к непрерывным дифференцируемым функциям:

grad = dF/dx * i + dF/dy * j + ...

ну производные разумеется все частные, а i, j, k и т.д. единичные орты по соответствующим осям. Таким образом, говорить о градиенте в отсутстствии непрерывной дифференцируемой функции ИМХО вообще не приходится.

Теперь, как непрерывная функция соотносится с набором пикселей. Возьмём картину Шишкина "Мишки в лесу". Это - некая объективная реальность, которой можно сопоставить некую непрерывную функцию описывающую например "яркость" в каждой конкретной точке в зависимости от текущих x и y. Соответственно я могу определить в каждой точке градиент яркости от непрерывной функции яркости. Далее, когда я вижу картину "Мишки в лесу" на экране монитора, у меня больше нет непрерывной функции яркости, но есть некоторое её приближение в каждом пикселе. Поэтому я могу продолжать определять градиент яркости но поскольку всё что у меня есть это массив пикселей, я буду получать не точное значение компонент градиента, а только их аппроксимации. То что я здесь описал лежит в основе почти всех численных методов решения обыкновенных диффуров и диффуров в частных производных. Такой мой взгляд на эти вещи.
...
Рейтинг: 0 / 0
05.04.2011, 03:40
    #37199237
Algol36
Гость
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот...
mikhail_nТеперь, как непрерывная функция соотносится с набором пикселей. Возьмём картину Шишкина "Мишки в лесу". Это - некая объективная реальность, которой можно сопоставить некую непрерывную функцию описывающую например "яркость" в каждой конкретной точке в зависимости от текущих x и y.
Ну я понял, что вы имели ввиду. Но на практике, физическая непрерывность исходного изображения обычно опускается. Либо же, если нужно, исходное изображение увеличивается (с помощью т.н. методов повышения разрешения), и градиент все равно считается грубо - попиксельно.
В целом, в компьютерной графике на первое место обычно ставится быстродействие, а не математическая точность. Например, тот же градиент (который я приводил), тоже считается не очень честно. Потому что, он подразумевает что пиксел - это точка. Но в действительности пиксел это "квадратик" с определенной площадью. Если учитывать этот факт, формула рассчета станет сложнее. Но опять же, это во внимание не принимается. Для поиска углов - вполне хватает и грубых оценок.

Причем, градиент это еще цветочки. Вот например, в некторых методах считается лапласиан гауссианы. Относительно честно он выглядит таким образом: здесь .
Но в реальности его никто так не считает, а считают вот так: здесь . Грубо? Да, очень грубо. Зато считается на порядок быстрее. А результат практически тот же.
...
Рейтинг: 0 / 0
Форумы / Программирование [игнор отключен] [закрыт для гостей] / Производные опять. Математика. Что такое производная? Контекст конечно ещё тот... / 19 сообщений из 19, страница 1 из 1
Найденые пользователи ...
Разблокировать пользователей ...
Читали форум (0):
Пользователи онлайн (0):
x
x
Закрыть


Просмотр
0 / 0
Close
Debug Console [Select Text]