Tese

Incremental attribute computation and image manipulation using morphological trees (2025)

• Authors:
  • Silva, Dênnis José da
  • Hashimoto, Ronaldo Fumio (Orientador)
  • Kosinka, Jiří (Orientador)
  • Roerdink, Jos B. T. M. (Orientador)
• Autor USP: SILVA, DÊNNIS JOSÉ DA - IME
• Unidade: IME
• Sigla do Departamento: MAC
• DOI: 10.11606/T.45.2025.tde-02082025-161749
• Subjects: PROCESSAMENTO DE IMAGENS; COMPUTAÇÃO GRÁFICA; IMAGEM
• Keywords: Árvores morfológicas; Computação de atributos; Árvores de componentes; Árvores de formas
• Language: Inglês
• Abstract: Árvores morfológicas são representações de imagens que podem ser usadas em inúmeras aplicações, desde imagens médicas até fotografia digital. Árvores morfológicas são representações interessantes porque elas estruturam os componentes conexos (com e sem os buracos preenchidos) de acordo com seus relacionamentos de subconjuntos. Dessa forma, podemos analisar e processar regiões conexas das imagens baseando-se na hierarquia representada pela árvore. O pipeline comum de aplicações de árvore morfológica consiste em construir a árvore, computar atributos, processar a árvore conforme a sua estrutura e atributos de cada nó, e produzir os resultados. Consequentemente, a computação eficiente de atributos é uma demanda recorrente para novas abordagens com árvores morfológicas. Nesta tese, descrevemos nossas pesquisas em como computar eficientemente contagem de bit-quads, contorno e trasformada de distância em árvores morfológicas, explorando o relacionamento de subconjuntos codificado nas árvores para reusar a computação de atributo nos nós filhos em seus nós pais. Primeiramente, revisamos como podemos contar bit-quads em árvores de componentes incrementalmente das folhas até a raiz. Em seguida, desenvolvemos um novo algoritmo incremental para contar bit-quads na árvore de formas. Então, apresentamos um novo método incremental que pode extrair contornos dos nós de árvores de componentes contando o número de vizinhos de fundo dos pixels. Por fim, usamos nosso método incremental de extração de contorno com a transformada imagem-floresta diferencial para computar diferencialmente a transformada da distância em árvores de componentes. Mostramos experimentalmente que nossos métodos incrementais e diferenciais são mais rápidos que abordagens não-incrementais baseadas na reconstrução dos nós. Também exploramos o uso de árvores morfológicas para manipulação de imagens.Em particular, propomos a visualização de árvores morfológicas usando icicle plots para seleção de nós. Nesta visualização, os nós podem ser coloridos por um mapa de cor iso-iluminante de acordo com um atributo que auxilia o usuário a selecionar os nós. Então, os nós selecionados podem ser manipulados usando descritor denso medial baseado em splines. Portanto, a tese mostra que podemos computar contagem de bitquads, contorno e transformada de distância em árvores morfológicas rapidamente, reusando a computação nos nós filhos em seus nós pais. Ela também discute uma aplicação de árvores morfológicas em manipulação de imagens.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2025
• Data da defesa: 04.02.2025

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.45.2025.tde-02082025-161749 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo é de acesso aberto
• URL de acesso aberto
• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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How to cite

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• ABNT

  SILVA, Dênnis José da. Incremental attribute computation and image manipulation using morphological trees. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-02082025-161749/pt-br.php. Acesso em: 27 dez. 2025.

• APA

  Silva, D. J. da. (2025). Incremental attribute computation and image manipulation using morphological trees (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-02082025-161749/pt-br.php

• NLM

  Silva DJ da. Incremental attribute computation and image manipulation using morphological trees [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-02082025-161749/pt-br.php

• Vancouver

  Silva DJ da. Incremental attribute computation and image manipulation using morphological trees [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-02082025-161749/pt-br.php

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