Pattern recognition by means of the Radon transform and the continuous wavelet transform

• Published in: Signal processing 1999-03, Vol.73 (3), p.277-289
• Main Authors: Magli, E., Olmo, G., Presti, L.Lo
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; Exact sciences and technology; Information, signal and communications theory; Pattern recognition; Radon transform; Signal processing; Target detection; Telecommunications and information theory; Wavelet transform
• ISSN: 0165-1684; 1872-7557
• DOI: 10.1016/S0165-1684(98)00198-4

It is known that the detection of segments in digital pictures can be effectively performed by means of the Radon transform (RT), which concentrates the information about linear features of an image in few high-valued coefficients (i.e. peaks) in the transformed domain. We describe a post-processing method based on the continuous wavelet transform (CWT), which provides information to be used in the recognition task by means of the analysis of the wave shapes of these peaks. We show that this RT- and CWT-based technique can also be successfully applied to the detection of rectangular shaped objects without modifications, and is able to provide information on their width; a further generalization is described in the case of the detection of spots of circular and square shape. Several applications can be devised in the field of land and sea monitoring. A case of interest occurs in aerial images of sea regions, when such patterns, suitably combined, can be thought of as ‘V’-shaped wakes of sailing ships plus, in case, the ships themselves; a technique for the detection of such objects is proposed through an example of application. Es ist bekannt, daß die Detektion von Segmenten digitaler Bilder effizient mit Hilfe der Radon Transformation (RT) durchgeführt werden kann, welche die Information über lineare Merkmale eines Bildes in wenigen stark ausgeprägten Koeffizienten (Spitzen) im Bildbereich konzentriert. Wir beschreibenn eine Nachverarbeitungsmethode, basierend auf der kontinuierlichen Wavelettransformation (CWT), welche die in der Erkennungsaufgabe benutzten Informationen durch die Analyse dieser Spitzen zur Verfügung stellt. Wir zeigen, daß diese auf RT and CWT basierenden Techniken ebenfalls zur Detektion rechteckförmiger Objekte ohne Modifikationen angewendet werden können. Ebenfalls können Informationen zu deren Breite gegeben werden. Eine weitere Verallgemeinerung wird für den Fall der Detektion von runden oder quadratischen Punkten beschrieben. Einige Anwendungen könnten in Land- und Sccbcobachtungen gefunden werden. Ein interessanter Fall sind Luftaufnahmen von Wasserflächen, wenn derartige geeignet kombinierte Muster als “V-förmiges Kielwasser von Schiffen und gegebenenfalls die Schiffe selbst betrachtet werden können. Eine Technik zur Detektion solcher Objekte wird mit Hilfe eines Beispiels vorgestellt. Il est bien connu que la détection de segments dans des images numériques peut être réalisée efficacement au moyen de la transformée de Radon (TR)