Enhancing fractal descriptors on images by combining boundary and interior of Minkowski dilation

Abstract

h i g h l i g h t s• A new fractal descriptor that combines Minkowski dilatation boundary and interior is proposed.• Minkowski dilatation boundary and interior carry out different pattern information.• Results show it is capable to increase the pattern recognition power of the traditional approach. t r a c tThis work proposes to obtain novel fractal descriptors from gray-level texture images by combining information from interior and boundary measures of the Minkowski dilation applied to the texture surface. At first, the image is converted into a surface where the height of each point is the gray intensity of the respective pixel in that position in the image. Thus, this surface is morphologically dilated by spheres. The radius of such spheres is ranged within an interval and the volume and the external area of the dilated structure are computed for each radius. The final descriptors are given by such measures concatenated and subject to a canonical transform to reduce the dimensionality. The proposal is an enhancement to the classical Bouligand-Minkowski fractal descriptors, where only the volume (interior) information is considered. As different structures may have the same volume, but not the same area, the proposal yields to more rich descriptors as confirmed by results on the classification of benchmark databases.

Análise de textura em imagens de folha para diagnose nutricional precoce em culturas de milho

“…A fim de extrair informação de regiões específicas do espectro e faixas limitadas de frequência, outras duas medidas são usadas nos trabalhos Oliveira et al (2014), Oliveira et al (2015), resultados deste doutorado e descritos no Capítulo 6. Essas características são definidas por…”

“…Uma proposta de aprimoramento dos descritores fractais publicado em Oliveira et al (2014) é resultado deste doutorado e descrito no Capítulo 6.…”

“…Duas dessas contribuições estão descritas no Capítulo 6 e nas publicações Oliveira et al (2014) e Oliveira et al (2015). A terceira é proposta no Capítulo 7.…”

“…Uma imagem de textura é compreendida como um fractal. Desse modelo são extraídas medidas de complexidade em diferentes escalas (OLIVEIRA et al, 2014). Essa abordagem é inspirada no cálculo de dimensão fractal de Bouligand-Minkowski, de modo similar ao descrito na subseção 3.3.4.…”

“…Na sequência, no Capítulo 6 destacam-se dois trabalhos já publicados desta pesquisa no contexto teórico de análise de textura. As metodologias propostas constam nas referências Oliveira et al (2014) e Oliveira et al (2015). Além disso, no Capítulo 7, uma metodologia inovadora de identificação e visualização de sub-padrões em texturas é proposta.…”