An Optimal 2D Quadrature Polar Separable Filter for Texture Analysis

조직분석을 위한 최적 2차원 Quadrature Polar Separable 필터

This paper describes an improved 2D QPS(quadrature polar separable) filter design and its applications to texture processing. The filter kernel pair consists of the product of a radial weighting function based on the finite PSS (prolate spheroidal sequences) and an exponential at tenuation function for the orientational angle. It is quadrature and polar separable in the frequency domain. It is near optimal in the energy loss because we let the orientational angle function approximate the radial weighting function. The filter frequency characteristics is easy to control as it depends only upon the design specifications such as the bandwidth, the directional angle, the attenuation constant, and the shift constant of the central frequency. Some applications of the filter in texture processing, such as the generation of the texture image, the estimation of orientation angles, and the segmentations for the synthetic texture image, are considered. The result shows that the filter with the wide bandwidth can be used for the generation of discrimination of the strong orientational textures and the segmentation results are good.

본 논문에서는 개선된 2D QPS(Quadrature polar separable) 필터의 설계와 조직 프로세싱에 대한 응용이 논의된다. 필터의 커넬쌍은 이산 PSS에 근거한 라디얼 가중 함수와 방향각을 위한 지수 감쇄 함수의 적으로 구성되며 주파수 평면상에서 퀴드래처 극분리형이 된다. 필터는 방향각 함수를 이산 PSS에 근사화시키므로 에너지 손실면에서 최적화된다. 필터의 주파수 특성은 대역폭, 방향각, 감쇄 정수, 그리고 주파수 변이 정수와 같은 설계 명제 조건에 의존하므로 제어가 용이하다. 조직 프로세싱에 대한 필터의 응용으로 조직 영상의 생성, 방향각의 평가, 그리고 합성 조직 영상의 세그멘테이션이 고찰된다. 결과는 넓은 대역폭을 갖는 필터가 강한 방향성 조직의 생성 및 식별에 사용될 수 있다는 것과 세그멘테이션 결과도 효과적임을 보였다.