特性测量和误差分析.ppt

章毓晋 (TH-EE-IE) 第*页 第10讲 特性测量和误差分析 (TH-EE-IE) 10.1 直接测度和间接测度 直接测度（direct measurements） 指直接对特征进行测量 (1) 场测度（field measurements） 场数目，场面积，目标数量 (2) 特定目标的测度（feature-specific measurements） 目标的面积，直径（包括最大，最小直径） 内切位置，切线数量 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.1 直接测度和间接测度 推导出的测度（derived measurements） 借助其它已测出的测度而获得的新测度 可以有无穷个（数量可以没有限制 ）！ 特征测度 英文（缩写） 定义 最长尺度 Longest dimension (L) 长轴长度 宽度 Breadth (B) 短轴长度 平均直径 Average diameter (D) 轴平均长度 面积等价直径 Area equivalent diameter (AD) (4A/p)1/2（对圆就是直径） 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.1 直接测度和间接测度 测度组合 测度的和： 测度乘实数： 测度的倒数： 通式： 章毓晋 (TH-EE-IE) 含义/定义 准确性或准确度（accuracy） 实际测量值和作为（参考）真值的客观标准值的接近程度，无偏估计 精确性或精确度（precision） 根据重复性来定义，这里重复性指测量过程能重复进行并得到相同测量结果的能力 一致估计 （基于N个样本） 10.2 准确性和精确性 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.2 准确性和精确性 关系和示例 估计中间图里十字的位置 左：估计不一致（分布无规律/不精确）但无偏 右：估计相当一致但不准确，有偏 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.2 准确性和精确性 系统误差和统计误差 系统误差反映（参考）真值和测量数据的平均值之间的差别 统计误差描述重复测量所得到的测量数据（相对于重心值）的散射程度 统计误差大但系统误差小时，每个测量值都与真值差别大但它们的均值可能接近真值 统计误差小但系统误差大时就会得到高精确性低准确性的结果 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.2 准确性和精确性 系统误差小 系统误差大 统计误差小 统计误差大 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.3 4-连通和8-连通 1. 边界点和内部点 (a) 中的浅阴影象素点组成1个目标区域 (b) 8-连通内部点，4-连通边界点 (c) 4-连通内部点，8-连通边界点 (d) 4-连通内部点和边界点 / 8-连通内部点和边界点 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.3 4-连通和8-连通 2. 目标点和背景点 (a) 有一个带孔的黑色目标处在白色背景中 (b) 使用4-连通性来确定目标和背景 (c) 使用8-连通性来确定目标和背景 (d) 使用4-连通性来确定孔，8-连通性来确定目标 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.3 4-连通和8-连通 3. 连通组元的分离 一个4-连通的轮廓能分开三个4-连通的组元 一个8-连通的轮廓分不开两个8-连通的组元 解决方法：使用对偶的连通性 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.3 4-连通和8-连通 4. 开集和闭集目标 区域闭集（包括边界点），区域开集（不包括边界点） (a) 黑点代表8-连通的目标点，白点代表4-连通的背景点 (b) 将目标考虑成闭集，p在B中有三个8-邻域点 (c) 将目标考虑成开集，q在B中有三个4-邻域点 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.4 影响测量误差的因素 10.4.1 误差来源 10.4.2 光学镜头分辨率 10.4.3 采样密度 10.4.4 分割算法 10.4.5 特征量计算公式 10.4.6 综合影响 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.4.1 误差来源 （数字）测量 从数字化的数据出发，精确地估计产生这些数据的原始模拟量的性质 导致测量产生误差的因素 (1) 客观物体本身参数或特征的自然变化 不同物体（可能随时间进程）有不同的 颜色、尺寸、形状、表面特性、…... (2) 图象采集过程 光学镜头分辨率 从连续到离散：空间采样和灰度量化 章毓晋 (TH-EE-IE) 10.4.1 误差来源 (3) 不同的图象处理和分析手段 例如编码，分割等，丢失信息，改变形态等 (4) 不同的测量方法