画像はランダム変数ですか、それともランダムプロセスですか?


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画像はランダム変数ですか?各ピクセルは同じランダム変数の実現です?または、画像はランダム変数のコレクションですか(画像のサイズがmxnの場合、mxn個の異なるランダム変数があります)?

後者の場合、RV(ピクセル)はiidと見なされますか(そうでない場合でも)?

回答:


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これには明らかな例外がいくつかありますが(テレビ画面の「静的」パターン、カメラの「ダークフレーム」ノイズパターン)、ランダムなプロセスによって画像が生成されることはほとんどありません。画像がそのような分布から描画された、またはそのようなランダムなプロセスによって生成されたと宣言することは、単なる事後的なモデリングの決定であり、この選択を検証または無効にする「根拠」はありません。モデリングの決定から導出されたマシンビジョン/画像強調などのメソッドのパフォーマンス以外。

したがって、画像を単一のランダムマトリックスとして表示できます(これは、最初の代替案の意味です。画像全体が単一の多次元確率変数と見なされます)。または、ランダムフィールド(によってインデックスが付けられたランダム変数のコレクション)として表示できます。私はランダムなマトリックスビューよりもランダムなフィールドビューに遭遇しました。m×n|[1,M]|×|[1,N]|

ランダムフィールドアプローチを使用する場合、各ピクセルをiidとして表示できます。または、マルコフ確率場モデルを使用して、ピクセル値間の依存関係を導入できます。これらは唯一のオプションではありません-最初のランダムプロセスが画像の各ピクセルに領域インデックスを割り当て、次に各ピクセルの値が領域によってインデックス付けされた分布から描画される2層モデルを検討することもできますid!他の方法よりも「良い」方法はありません。モデルが複雑になるほど、生成される画像は「もっともらしく」なりますが、計算が難しくなります。この種の統計的アプローチを使用する場合、選択した分布/ランダムプロセスからいくつかのサンプル画像を描画し、それらを見てモデルにどのような仮定を組み込んでいるかをよく理解するのに役立つことがよくあります。


こんにちはpichenettes、あなたの答えをありがとう。あなたの答えは、画像を、当面の問題に基づいてランダム変数、多次元ベクトル、またはフィールドと「見なす」ことができ、特定の「ビュー」が特定の問題の解決にどのように役立つかを理解するのに役立ったと思います。明確にするために、私の最初の選択肢は、実際には画像Aの各ピクセルを単一のランダム変数Aの個別の実現と見なし、それにより画像に平均mA、分散sigmaAなどのさまざまな属性を与えることでした
Sam
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