Как разложить цветное изображение на максимально контрастные ч/б каналы для распознавания объектов?

Question

[Иван Гуменюк]

Я занимаюсь дрессировкой софта для автоматического распознавания клеток. Обычно это изображение в монохромных каналах и оно легко делится на контрастные составляющие:

Раскладываем на два канала и считаем объекты:

Однако, недавно появилась необходимость провести подсчет полноцветных изображений, где целевой объект имеет цвет не 0,0,200, а, например, 90,47,30 - коричневый краситель. Для нормального распознавания нужно разложить на каналы так, чтобы фон максимально отсутствовал относительно объекта. Можно делать декомпозицию в черно-белое изображение в разными пропорциями каналов. Но я никак не могу придумать алгоритм, чтобы получить максимально возможный контраст объектов относительно фона. То есть результативное значение дельты яркости пикселя объекта и фона должны быть максимальны. Эмпирическое разложение на чистые RGB дает неплохие результаты, но хочется улучшить. Может ли кто-то подсказать хотя бы направление в расчете пропорций декомпозиции?
Пример:
Нужно выделить коричневые клетки относительно фиолетовых.


После разбрасывания по каналам RGB соответственно:

Comments

[d'Ivan]

Хотел поинтересоваться есть ли успехи за прошедшее время?

[Иван Гуменюк]

Роман Мирр: Да, я открыл для себя Color Deconvolution в ImageJ. Теперь раскладываю на отдельные красители.
Вот чистый канал этого красителя.

[Иван Гуменюк]

Роман Мирр: Вот публикация на эту тему моя: habrahabr.ru/post/265961

[d'Ivan]

Meklon: Здорово что разобрались

Answer 1

[Иван Гуменюк]

Короче говоря, наиболее перспективный вариант - алгоритм цветовой деконволюции. Написал софтину для массовой обработки https://github.com/meklon/morphostain

Answer 2

[Сергей]

Попробовать перевести изображение из RGB в HSL использовать один из каналов (или 2)

Comments

[Иван Гуменюк]

Исходный софт умеет только RGB. И суть проблемы это не решает. Мне нужно составить алгоритм как максимально отличить объекты с одним значением rgb, от объектов с другим rgb

[Иван Гуменюк]

Смысл в том, что таких снимков может быть несколько тысяч. Вручную подобрать не вариант. Нужна формула для оптимального смешивания

[Сергей]

У вас был черно-белые изображения. Что вам мешает осуществить предъобработку ? ничего не мешает.
Так и осуществите её. Преобразуйте ищображение в HSL. Выделите фильтром (каким, вам подскажут дизайнеры) коричневый цвет (по каналу H). Вы получите монохром, который можно сохранить в монохром RGB.

[Иван Гуменюк]

begemot_sun: согласен, как вариант. Просто я хотел проработать формулу пересчета напрямую по разности уровней.

[Сергей]

Ну по сути все эти фильтры и переход в другое цветовое пространство - это может быть реализовано в виде формулы. Но зачем что-то писать, возьмите каконить imagick и преобразуйте картинку как вам надо, до вас уже все написано.

[Иван Гуменюк]

begemot_sun: я уже смотрел в его сторону. Проблема не в том чтобы разбить на каналы, а в том чтобы рассчитать два смешанных канала, которые минимально пересекаются.

[Сергей]

Я вам еще раз говорю, используйте HSL. Это другое цветовое пространство. Если вы хотите выделить по цвету, так и выделяйте по цвету именно в этом пространстве. Если по-русски, то переход из RGB в HSL -> это смешение R+G+B каналов таким образом, чтобы на выходе получились ортогональные каналы H+S+L.
По сути это уже готовая ваша формула.

[Иван Гуменюк]

begemot_sun: Получаю я в Hue канале ч/б изображение, где яркость - смещение по цвету. А дальше? В одном канале одновременно присутствует то, что должно быть разделено по разным. Грубо говоря красное - темно-серое, синее - светло-серое.

[Иван Гуменюк]

begemot_sun: Вот пример разбиения. Кажется, только сложнее выделить стало (HSL соответственно)

[Сергей]

На H достаточно четко видны нужные вам объекты. Они выделяются по контрасту очень сильно. В чем проблем скормить это?

[Иван Гуменюк]

begemot_sun: софту нужны светлые объекты на темном фоне в финале. Когда я разбивал по RGB - у меня получались минимум два отдельных изображения, где были четко видны контуры. Теперь у меня каша в одном канале. Мне нужно считать два вида клеток. А в Hue контуры видны отвратительно, если сравнивать с RGB

[Сергей]

Ну а что вы хотели ? вы поставили задачу выделения по цвету, цвет выделен - коричневый виднеется сильно. Возьмите какой будь фильтр типа "витраж", размер зерна выберите порядка размера клетки. Попробуйте обработать цветную фотографию, и снова в HSL.