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title: Zhang-Suen thinning algorithm
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id: 594810f028c0303b75339ad7
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localeTitle: 594810f028c0303b75339ad7
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challengeType: 5
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## Description
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<section id='description'>
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Este es un algoritmo utilizado para diluir imágenes en blanco y negro, es decir, un bit por píxel.
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Por ejemplo, con una imagen de entrada de:
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<pre>
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################# #############
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################## ################
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################### ############## ####
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####################################
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###### #### ### ####### ######
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###### ####### #######
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############ ##### #######
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################ #######
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############# #### #######
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###### ####### #######
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###### ####### #### ###
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###### ####### ####### ######
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######## ####### #### ###############
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######## ####### ###### ############# ##### ######
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################ ###################### # #####
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################ ###### ###################
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</pre>
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Produce la salida adelgazada:
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<pre>
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# ########## #######
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## # #### #
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# # ##
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# # #
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# # #
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# # #
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### ######### #
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# # #
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# # #
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# # #
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# # #
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# ##
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# ############
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### ## #
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</pre>
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<h2> Algoritmo </h2>
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Suponga que los píxeles negros son uno y los píxeles blancos cero, y que la imagen de entrada es una matriz rectangular N por M de unos y ceros.
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El algoritmo opera en todos los píxeles negros P1 que pueden tener ocho vecinos. Los vecinos están, en orden, ordenados como:
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<table border="1">
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<tr> <td> P9 </td><td> P2 </td><td> P3 </td></tr>
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<tr> <td> P8 </td><td> <b>P1</b> </td><td> P4 </td></tr>
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<tr> <td> P7 </td><td> P6 </td><td> P5 </td></tr>
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</table>
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Obviamente, los píxeles del límite de la imagen no pueden tener los ocho vecinos completos.
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Defina $ A (P1) $ = el número de transiciones de blanco a negro, (0 -> 1) en la secuencia P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P2. (Note el P2 extra al final - es circular).
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Defina $ B (P1) $ = el número de vecinos de píxeles negros de P1. (= suma (P2 .. P9))
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<h3> Paso 1: </h3>
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Todos los píxeles se prueban y los píxeles que satisfacen todas las condiciones siguientes (simultáneamente) se anotan en esta etapa.
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(0) El píxel es negro y tiene ocho vecinos
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(1) $ 2 <= B (P1) <= 6 $
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(2) $ A (P1) = 1 $
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(3) Al menos uno de P2 y P4 y P6 es blanco
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(4) Al menos uno de P4 y P6 y P8 es blanco
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|
Después de iterar sobre la imagen y recolectar todos los píxeles que satisfacen todas las condiciones del paso 1, todas estas condiciones que satisfacen los píxeles se configuran en blanco.
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<h3> Paso 2: </h3>
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Todos los píxeles se vuelven a probar y los píxeles que satisfacen las siguientes condiciones se mencionan en esta etapa.
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(0) El píxel es negro y tiene ocho vecinos
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(1) $ 2 <= B (P1) <= 6 $
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|
(2) $ A (P1) = 1 $
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(3) Al menos uno de P2 y P4 y "'P8"' es blanco
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(4) Al menos uno de "'P2"' y P6 y P8 es blanco
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Después de iterar sobre la imagen y recolectar todos los píxeles que satisfacen todas las condiciones del paso 2, todas estas condiciones que satisfacen los píxeles son de nuevo en blanco. Iteración
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:
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Si se establecieron algunos píxeles en esta ronda del paso 1 o el paso 2, todos los pasos se repiten hasta que no se cambien los píxeles de la imagen.
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<p>
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Tarea:
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Escriba una rutina para realizar el adelgazamiento de Zhang-Suen en una matriz de imágenes de unos y ceros.
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</p>
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</section>
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## Instructions
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<section id='instructions'>
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</section>
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## Tests
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<section id='tests'>
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```yml
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tests:
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- text: <code>thinImage</code> debe ser una función
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testString: 'assert.equal(typeof thinImage, "function", "<code>thinImage</code> must be a function");'
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|
- text: <code>thinImage</code> debe devolver una matriz
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|
testString: 'assert(Array.isArray(result), "<code>thinImage</code> must return an array");'
|
||
|
- text: <code>thinImage</code> debe devolver una serie de cadenas
|
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|
testString: 'assert.equal(typeof result[0], "string", "<code>thinImage</code> must return an array of strings");'
|
||
|
- text: <code>thinImage</code> debe devolver una serie de cadenas
|
||
|
testString: 'assert.deepEqual(result, expected, "<code>thinImage</code> must return an array of strings");'
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```
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</section>
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## Challenge Seed
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<section id='challengeSeed'>
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<div id='js-seed'>
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```js
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const testImage = [
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|
' ',
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||
|
' ################# ############# ',
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' ################## ################ ',
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||
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' ################### ################## ',
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||
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' ######## ####### ################### ',
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' ###### ####### ####### ###### ',
|
||
|
' ###### ####### ####### ',
|
||
|
' ################# ####### ',
|
||
|
' ################ ####### ',
|
||
|
' ################# ####### ',
|
||
|
' ###### ####### ####### ',
|
||
|
' ###### ####### ####### ',
|
||
|
' ###### ####### ####### ###### ',
|
||
|
' ######## ####### ################### ',
|
||
|
' ######## ####### ###### ################## ###### ',
|
||
|
' ######## ####### ###### ################ ###### ',
|
||
|
' ######## ####### ###### ############# ###### ',
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|
' '];
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function thinImage(image) {
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|
// Good luck!
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}
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```
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</div>
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### After Test
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<div id='js-teardown'>
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```js
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|
console.info('after the test');
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|
```
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</div>
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</section>
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## Solution
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|
<section id='solution'>
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||
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```js
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function Point(x, y) {
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this.x = x;
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this.y = y;
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}
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const ZhangSuen = (function () {
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function ZhangSuen() {
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}
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ZhangSuen.nbrs = [[0, -1], [1, -1], [1, 0], [1, 1], [0, 1], [-1, 1], [-1, 0], [-1, -1], [0, -1]];
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||
|
ZhangSuen.nbrGroups = [[[0, 2, 4], [2, 4, 6]], [[0, 2, 6], [0, 4, 6]]];
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|
ZhangSuen.toWhite = [];
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ZhangSuen.main = function (image) {
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ZhangSuen.grid = new Array(image);
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for (let r = 0; r < image.length; r++) {
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|
ZhangSuen.grid[r] = image[r].split('');
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}
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|
ZhangSuen.thinImage();
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return ZhangSuen.getResult();
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};
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ZhangSuen.thinImage = function () {
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let firstStep = false;
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let hasChanged;
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do {
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|
hasChanged = false;
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firstStep = !firstStep;
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|
for (let r = 1; r < ZhangSuen.grid.length - 1; r++) {
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|
for (let c = 1; c < ZhangSuen.grid[0].length - 1; c++) {
|
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|
if (ZhangSuen.grid[r][c] !== '#') {
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|
continue;
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|
}
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const nn = ZhangSuen.numNeighbors(r, c);
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|
if (nn < 2 || nn > 6) {
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|
continue;
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|
}
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|
if (ZhangSuen.numTransitions(r, c) !== 1) {
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|
continue;
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|
}
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if (!ZhangSuen.atLeastOneIsWhite(r, c, firstStep ? 0 : 1)) {
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|
continue;
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|
}
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|
ZhangSuen.toWhite.push(new Point(c, r));
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|
hasChanged = true;
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}
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|
}
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|
for (let i = 0; i < ZhangSuen.toWhite.length; i++) {
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const p = ZhangSuen.toWhite[i];
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ZhangSuen.grid[p.y][p.x] = ' ';
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|
}
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|
ZhangSuen.toWhite = [];
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} while ((firstStep || hasChanged));
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};
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|
ZhangSuen.numNeighbors = function (r, c) {
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|
let count = 0;
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|
for (let i = 0; i < ZhangSuen.nbrs.length - 1; i++) {
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|
if (ZhangSuen.grid[r + ZhangSuen.nbrs[i][1]][c + ZhangSuen.nbrs[i][0]] === '#') {
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|
count++;
|
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|
}
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|
}
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|
return count;
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|
};
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|
ZhangSuen.numTransitions = function (r, c) {
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|
let count = 0;
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|
for (let i = 0; i < ZhangSuen.nbrs.length - 1; i++) {
|
||
|
if (ZhangSuen.grid[r + ZhangSuen.nbrs[i][1]][c + ZhangSuen.nbrs[i][0]] === ' ') {
|
||
|
if (ZhangSuen.grid[r + ZhangSuen.nbrs[i + 1][1]][c + ZhangSuen.nbrs[i + 1][0]] === '#') {
|
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|
count++;
|
||
|
}
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|
}
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|
}
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|
return count;
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|
};
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|
ZhangSuen.atLeastOneIsWhite = function (r, c, step) {
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|
let count = 0;
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|
const group = ZhangSuen.nbrGroups[step];
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|
for (let i = 0; i < 2; i++) {
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|
for (let j = 0; j < group[i].length; j++) {
|
||
|
const nbr = ZhangSuen.nbrs[group[i][j]];
|
||
|
if (ZhangSuen.grid[r + nbr[1]][c + nbr[0]] === ' ') {
|
||
|
count++;
|
||
|
break;
|
||
|
}
|
||
|
}
|
||
|
}
|
||
|
return count > 1;
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|
};
|
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|
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|
ZhangSuen.getResult = function () {
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|
const result = [];
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|
for (let i = 0; i < ZhangSuen.grid.length; i++) {
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|
const row = ZhangSuen.grid[i].join('');
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|
result.push(row);
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|
}
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|
return result;
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|
};
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|
return ZhangSuen;
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||
|
}());
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|
function thinImage(image) {
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|
return ZhangSuen.main(image);
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|
}
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```
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</section>
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