Image segmentation based on situational DCT descriptors

8
Image segmentation based on situational DCT descriptors Jie Wei * Department of Computer Science, City College and Graduate School, City University of New York, Convent ave. at 138th Street, New York, NY 10031, USA Received 8 May 2001; received in revised form 2 July 2001 Abstract It is of utmost importance in multimedia processing to achieve still image segmentation, i.e., to partition images into regions of coherent color and texture. In this paper we propose a novel image segmentation method using a special visual descriptor. For each pixel p, the discrete cosine transform DCT) of the block centered on p together with its location in the image is employed as its content descriptor thus resulting in a long vector ~ v p , referred to as situational DCT descriptors SDDs). A scalar quantization step is then carried out on the DCT component of SDDs to re¯ect the fact that the human vision system is not of uniform discriminative sensitivity to details of dierent frequencies. Next the principal component analysis is conducted to drastically reduce the dimensionality of SDDs. The adaptive K-means algorithm is then performed to arrive at the region assignment for each pixel. The ®nal partitioning results are obtained after performing the post-processing step. Encouraging empirical performance has been demonstrated. Ó 2002 Else- vier Science B.V. All rights reserved. Keywords: Image segmentation; DCT; Clustering; K-means 1. Introduction Due to the formidable size of images, in order to facilitate practical content-based manipulation, recognition, and content-based retrieval in multi- media databases, the ®rst step is to cluster pixels into regions of coherent color brightness for gray scale images) and textures, this process is referred to as spatial image segmentation Jain et al., 1995). Indeed image segmentation simulates the human vision system in the way as researched by Gestalt psychology Wertheimer, 1938), where it is stipu- lated that factors such as proximity, similarity, and continuity play primary roles in the perceptive grouping process. Therefore, image segmentation has received extensive attentions in computer vi- sion and image processing research communities. Color and texture provide important cues in achieving image segmentation. As pointed out by Manduchi 1999), more robust and meaningful segmentation results can only be obtained by using both brightness/color and texture simultaneously. Existing state-of-the-art image segmentation approaches can be roughly classi®ed into two groups: 1. Markov random ®eld MRF)-based methods: The origin of this group of methods can be traced Pattern Recognition Letters 23 2002) 295±302 www.elsevier.com/locate/patrec * Tel.: +1-212-650-5604; fax: +1-212-650-6284. E-mail address: [email protected] J. Wei). 0167-8655/02/$ - see front matter Ó 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved. PII: S 0 1 6 7 - 8 6 5 5 0 1 ) 0 0 1 2 4 - 6

Transcript of Image segmentation based on situational DCT descriptors

Page 1: Image segmentation based on situational DCT descriptors

����� ���������� ����� � �� �������� ���������

�� �� �

���������� ������� ������� ���� ������ ��� �������� ���� ���� ���������� ��� ����

������ ���� �� � !�� ������ ��� ���� �� �"" �� � #

������� � ��� ���� ������� � ������ !�� � � �� ����

��������

�� � ! ���� �������� � � ������ �������� � ��"��� ���� ���� ����������# $�$# � ������ ����� ��

����� ! �"����� ��� ��� ��%� ��$ �� �"� ����� &� ����� � ���� ���� ���������� ���"� ��� � ������

�� �� ��������$ '� ���" �%�� �# �"� ������� ���� �����!�� (���) ! �"� ���* �������� � � ����"�� &�" ��

����� � �"� ���� � ������� �� �� ������ �������� �" � ��� ���� � � ��� ��������# ��!����� � �� �� �����

��� ��������� (+���)$ , ������ - ���.��� ���� � �"�� ������ � � �"� ��� ������� ! +��� � ��/��� �"�

!��� �"�� �"� " ��� ��� ������ � �� ! �!�� ���������� �������� � ������ ! �0����� !��- �����$ 1�%� �"�

������� ������� ������� � ��� ���� � ���������� ��� �� �"� ���������� ! +���$ �"� ������� $2�����

�����"� � �"�� ���!���� � ����� �� �"� ���� ��������� !� ���" �%��$ �"� 3��� �������� ��� ��� ��� ������

�!��� ���!���� �"� ���2�������� ����$ 4�� ����� ������� ���!������ "�� ���� �����������$ � ���� 4���2

��� +����� 5$6$ ,�� ��"�� ��������$

$������% ����� ���������� ��� �� ������ $2�����

� ���� ������

� � � �"� !������� �.� ! �����# � ����� !������� �������� ������2����� ���� ����#�������# ��� ������2����� �������� � � ��2���� ���������# �"� 3��� ���� � � �� ���� �%����� ����� ! �"����� ��� (���"����� !� ��������� �����) ��� ��%� ���# �"� ������ � ��!������ �� ������ ����� ����������� (��� �� ��$# �778)$������ ���� ���������� �� ����� �"� " ������ ������ � �"� &�� �� �������"�� �� 9����������"��� (����"����# �7:�)# &"��� � � ��� 2

����� �"�� !����� � �" �� ��%���# �������# ������� �� ���� ������ ���� � �"� ����������� ��� ������$ �"���!��# ���� ����������"�� ������� �%������ �������� � ��� ��� �2�� ��� ���� �������� �������" ��� ����$��� ��� ��%� �� ����� ������� � �� ���"���� ���� ����������$ ,� ����� � ������ �" (�777)# ��� �� �� ��� ������! ����������� ��� ��� ��� ��� �� ������ �� �����" ���"�����;��� ��� ��%� �� �� ����� ���$

4%���� �����2!2�"�2��� ���� ����������������"�� ��� �� � �"�� �����3�� �� �&�� ��<

�$ &���� ����� '��� (&)*+,-���� ������%�"� ��� ! �"� �� � ! ���"�� ��� �� ������

=������ ������� >������ �: (����) �78?:��

&&&$�������$��;�����;������

� ���$< @�2���2A8�28A�B !�%< @�2���2A8�2A��B$

.,���� �������% &�C��$����$� ��$�� (�$ ��)$

��AD2�A88;��;E 2 ��� !��� ������ � ���� 4������ +����� 5$6$ ,�� ��"�� ��������$

=��< + � � A D 2 � A 8 8 ( � � ) � � � � B 2 A

Page 2: Image segmentation based on situational DCT descriptors

���* � 9���� ��� 9����F� (�7�B) ������ �������� ���F� ������� &�* ��������� � ���� ������# �7�:$ ��"� �"� !����&�*# ����%� ����������� ��� � ����� *�&����� �� � �"� �2� �� ������ � - ���� ��� "������ �� ���� ��2- � ������ !�� ���� ��� �"� ��3��� !���"��"� ������$ � � � �"� �- ������� !��' ��� 9��� ����� 3���# �"� ��� ����������������� ��� �� ������ �� �� ��� ��� �"���/���� � �������� (�,=) ! �"� ��' ������! �����$ ��� ��� &�" ������ ������� ! � �����"��� ���� ��"���� (�$�$# ># �778)$ �"� ������ !�"� �� � � �"�� �"� ��� ������ ������� !�"� �,= �����"# �� ������� ������# � � "�" ��� ��������$ �� �����# ��'2����� ���� ���2������� � ������ � ��� !�� ��� ���"��� ��"������ ! ���� �"�� �"�� ! ��%� ��� ����������� ��� � ���� � ������ �� "� ��%� �� ���2 �� � �"� ������ !�� ����$ �"���!�� �"���'2����� ���"�� ��� &��* � ��������� ��2��� ! �"����� ��%� ���$

�$ �����,�������� ������% ,��� �"���(�$�$# � ��� >��"�# �77:)# �� ! �"� ��� �������� ������"�� ���� �"� ��� � �����2��� �� +" ��� ���* (�77D)$ ��" �"� ��2����"# ���� ���������� � �����!���� �� ��������� ������ !� ����" �� ���# &"��� 0 ��"� ��� ! ��� �%���# &"�� . � �"� ��� ! ������������� �& ��G����� �%���# ���" ���� ��2����� � &��"� &"�" ��� �������� ��" �"�������� ��� ��%��� ! �& �%���$ �"�� �"������� ��� �����"�# � �������.�� ������� ����"�- �# � ���!���� � ����� � ��������!� �"� ����" &"�" ��� ���.� �"� ���������� ��� ��" �"� ���� ��������� ���&����0����� �� �� ��� �"� ���� ������� &�"� �"��� ��$ �"� ������ ���.��� ������ ����������� �� � ������" - ���� ������(9� � ��� ��� >��# �7�:)$ �"� ����� ���"�� !�� ��� �H���� �"�� ��'2����� ���"��$,� ��� �� ���� !�� �"� ����"?�"����� !�� 2����# �"� ��������� ! &��"� !� ���" ���� ��"� ��� �� ! ����� ! �"� ��� �� ����������� � �" � �%������� ������� !� �"� � ����� !�"� 3��� ��� ��$ I&����# �"�� ������ �� ��2������� �������� &"�" ��� ��� ����� �"� ��2����� ��� ������� �0������ ���&��� �& �%���&"�" � ����- ��� !� � ������� ��������$ �

��"���� �"� ���!������ ! �"�� �������������"�# &�"� �"� ���� ����"?�"����� ����2���� !����&�*# ���* �� ��$ (�777) �������"� ���� ! � ��� ����� ! 3���� �������� !����" �%�� �� �"� 3����2����� ���������$ �"����������� � �"�� ��� ���� � �� ! �"���3����2����� ��������� �!��� � ��������� �������! ���� ��%� ���$ , ������ �"���2��������%� �� �����3���� ��"��� &�� �������� �����"� ���� ��� (>� �� ��� ���*# �777)$ �� ������� ����� ������ !� �"� ������" �������� �"��"�� ! �"� 3���� ���* ��� � �������� �"� 3�2���2����� �������� &"�" � �"� ���� ! �����! �� �H����$

�� ����� � ���"� ��� �"� ������� ���������!�� (���) ! �"� ���"��"� �������� �����" �%�� �� �"� ! ����� � ��� �� ��������������$ ������� ! ��� 3����2����� ��2������# !� ���" �%�� � � ����� ������� ! �"��&2�������� ��� ! �"� ���* �������� � ���� �� ����� � ��� �� �� ������ ��������$ 5�����"�� �"� ��� ���� �&2�������� ��� �2�H����� �&2&�� ����"�� &�" �F� �������(�� �) � �"� ���� ����� �� � ��� ��2�������������# ��� � ������# &"�" � ������ �� �����,����� ��1 ��������� (+��)$ �"� +�� ���������# ��%� �� ! ������ !��- �����# ��� �� �2���� �!����� ! �%�� � � � ��� ��� ������$�������� �������"�� "��� ���� ��� ���� � ��2����� ��������� ���F� ��� �� ��� ��"���� ���H����� ��� �0��������� � �"� ��������� �������"��� ��� ��� � � � �"� ������������ � "�� ������ � ����� ��� ���� �����������*�$ �"���!�� �"� ��� �������� ������ �� ���� ���� ������� ��� !� �"� ��� �� ���������������� ������ � ������ �� �"����� ������ ��%� �� ��������$ �� 3��� ����� � ������- ���.��� � ��/��� �"� !��� �"�� �"� " ������ ������ � �� �- ���� ������� � ������ !�0����� !��- �����$ �� �"�� ����� � � �������������� ������� (=�,)# � ����� ������� ��!� ���� ������� (�$�$# 1���� �� ��$# �77A) � �2��� � ��� �� �"� +��F� ���������� !� �0��2��� �������$ 1�%� � �� �� $2����� �����"� ���� ���� � �"� =�,2��� ��� +��� � ����2����� �� � �"�� �� �� �����$ ,!��� ��� ���2���� ���2�������� �"� ���� ���������������� � ��"����$

�7A 2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7

Page 3: Image segmentation based on situational DCT descriptors

�"� �������� ! �"� ����� � ����.�� ��!��&�$ +���� � �������� �"� ������ �������������� �����"� �� �����"$ +���� : ���2����� �"� �%��������� ��� ��� ��� �"� �����������"�$ �� ���� �� �"� ����� � +���� B&�" ��� ��� �����*� ��� ��� ���� � �"������� �����"�$

� ������� ������������ ����� ����� ����

�� �"� �����# �"� ! ����� ! �"� ���������� ���������� ���"� ? �"� �� ����� ����������� ? � 3��� ��������$ �"� =�, ��� $2����� ���� ��� �"�� ���������$ '����� �"� ��2���� �����"� � ���� � �� �������$

7��� ��������� ��1 ���������

�� (���* �� ��$# �777)# ���" �%�� � � ������� ���� ����� &"�" � �"� 3���� �������� ! �"����* �������� � � � � ��������� 3���� ���*$ �"����� 3���� �"�� ��� � � �0������ ! 9� �����(�J9)$ �� ���� � "����� ��� � �"����# ���2�����# ��� ������ ! ���� �"�����# �"� 3����� �"���"�� ����� ! �& �"���� (�� ��� ����)# �"��������� (������ �� "��!2������)# ��� �% �����2��� (�- ���� ������ !�� � � �)$ �"�� 3���� ���*�"�� &�� ������� �� �� �� ���� ! �"� �� ���������� ! �"� ����� ������ ! ������ ����������$ I&����# ����� � 3���� ���* ! !�� �������.� � �������# �"� � ����� ! �������# �����#��� �"��� ��� ���� � ����� � ���� �� �"� �� ��� �� !� �"� ���� ���� ! ���" �%��$ 9��������!�� ��� �� ���"�� �"�� � �"� ������$,��� � &�� ��� ���� �"� ���� ������ �� �"��J9 3���� ���*$

�"� ��� "�� ���� � ��������� �� � �������� ���� �������� ��� ������� !� ������� � �� �� �H����� ��� �0���������$ �"� !���� �������� �� �"� �%������ ! !��� ' ��� �����!��#&"�" ��� ��� �� �����%�� !�� J���� �� � �"����� !� ��� �"�� 3����2������� ������� ������� J�� �� ��$ ��� �0��������� ��� � �"� !����"�� &"�� �"� �� ��H���� ���� ��� �"� ������� � ! �"� ���* �"� ,� ��H����� ����� ��2��� �!����� ! �"� ���* &�" �0����� !��2- �����# &"�" ����� ��" �!����� !�

! ��"�� �������� ��� ���� �����$ �� � �" � �� �� ����� �"�� �"� ��� "�� ���� ������� �%���2����� � �� ���� ��������� �=49 ��� �=49 !����� ���� ��� ��� ����# �����������$ �� � &�*# !� ���" �%�� �# ! �� �� � ���* �

�������� � � � ������� �� �"� ���� ���� !�%�� �# �"� ��� ! � � 3��� ��� ��� �� �"��� �� �������� ! �$

�"� ��� ������ �� �� �!����� ! ����* &�" �0����� !��- �����$ ,� ��H����� ��"� ���� ��!� ����� ��/��� �!����� ! �&��!��- �����# &"����� �"�� ,� ��H����� � �"��&�� ��"� ����� �������� � �!����� !"�"�� !��- �����$ 4%������ ����"����� �� ���(=������*��# �77:) ���� �� �"�� " ��� ��������� � �� ! �!���� ���������� ����� ������� ! �0����� !��- �����< �"����� �� � ��& !��- ����� � !�� ��� ����� �"���� �"���"�� � "�" !��- �����$ �"���!��# !��� ������� - ���.��� ��� �� ������ � � ,���H����� ! "�"�� !��- ����� &�" � �� ���������� �� �� ������ � " ��� ��� ������$5��� �� ! �"�# � - ���.��� ����% ; &"�" �! �"� ���� ������ �� � �� �"&� ���&# ��2!����� � �� ��������� �����/# � ��� � ��� �������� - ���.��� � ��� �����!���$ �� ����� � �"� - ���.��� � ��� ��������� � ��2� �� ���� �.� ��� ��� ��������� � ��!��� �"��0����� ���� ������ �� ��H����� ! �0�����!��- �����$

�A �� �� �A �B B� 8� A��� �� �B �7 �A 8� A� 88�B �: �A �B B� 8D A7 8A�B �D �� �7 8� �D �� A��� �� :D 8A A� ��7 ��: DD�B :8 88 AB �� ��B ��: 7�B7 AB D� �D ��: ��� ��� ���D� 7� 78 7� ��� ��� ��: 77

������������

������������

�"� ������ - ���.��� ��� ; � �����

��� �� � � ������ ������ ������ ���

,� ��� �� ���� !�� �"� ��3��� ! - ���.�������% ;# !�� ������ - ���.��� � ������ ���H����� ! "�" !��- �����$ ,!��� �"� - ���2.���# �"� ��� ����� ������ &�" �"� �����2����� ����� ! �"� " ��� ��� ������$ ��

2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7 �7D

Page 4: Image segmentation based on situational DCT descriptors

�����# ���� �"� !��� �"�� ��� ���� ������� ��"� !�� ! "�" !��- �����# �"� ����� - ���2.��� ��� "�� �"� �������� �0��� ! ����������"� ������� ����� ! ����$

�"� �F� ����� ��� ���� �!����� &�" ��2����� � �"� ��� ��� ��%� �� �!����� ����2���� &�" �"� ���* �������� � ���" �%��$I&����# � �������� ���� ���������� ��"����" �� �������� �������� ����� ! �"�������� ��� ��%� ��# $�$# �"� ��%��� �" �����"& �� ������ � ��*�� �"� ���������������$ �"� ����� ! ���" �%�� �" �� �" ���� ���� � ��� � ��������� �"� ���� ����2����$ �"���!��# � ����� � �"� ��� ��H2����� �# � �������� !� � ��� ��� �"�������� (�� �) ! ���" �%�� � �� &���# &�" �"���� (�# �) ��������� � �"� ������ ! �"� ����$5� ����"�� �"� - ���.�� � �&2&�� ��� ���� ��#&"��� �"� �� ����� ��������� � � � ����������� � ����# &� ���� � ��� ��2���������������� !� ���" �%�� �# &"�" � ������ �"� +��! �%�� �$ �"� ����� ! �"� ����� �!�����! ���" �%�� ��� �� ��G ���� �� �"� �0����� �"��! �# ������# � ! ������ ����� �� �����.� ���"���"�� � ��������� �������� �����$ �� ��%��������# �� ���� ��� ���� � � ! �� �"�������� � � B 0��� �"� ��� �������� ���!������$

7�7� 5�������� ������� �������� ��� $,���������������

�"� +�� �� ��������� � +���� �$� ������������� �� �� � �� � �" �� ��� (���"�����)#��%� ��# ��� ��%���# &"�" ��� ! �� ��� �2������� !� �� �� ����������$ �"� - ���.�2�� ���� ! ��"�� ��!���� �"� ���������������� ��� �� ! �0����� ��H����� ��"� ��������$ �"���!�� � � ������ !� � ���� �� ���� ���������� ����� � �"� ��2����� � �0������ ! �"� +���$ I&����# ! �D � D ���* � ��� � �������� �"� +�� ���# �"���� ���������� � 8�# &"�" � � "�" � ���0������� ���� �����$ � ��� �� � �0�������������# �� ��"��� ����� � �� ��� �� ��$(����)# �"� ���������� ��� ��� � ������2�����$ J�� ! �"� ��� &���� ��� �� ����������������� ��� ��� ���"� � =�,# &"�" ��� �"� ��� �%������� !��� ��� (������� ��

&�" �"� �������� ����� ���) � ����%���� �"������ ����� ������� �� ��� ������$ �� =�,# ����G����� ���" ����� ��� ���� �"� ����������� �� �"� ������ ����������# $�$# �"���������� &�" �"� "�"��� ������ ��������# ��2�3���� ���� ��� ��� ��� �� ��"����$ +���32�����# &� ��� �� �"� �������� ����% � ����&�� ���" � �� �� ����� �� �� ������������# $�$#

� ��

��� � ��

�� ���� ����

&"��� & � �"� ���� ����� ! ��� �F�# � � �"��������� ������$ �"�� �"� ���������� ! �"��������� ����% � ��� �� ! �� �� �"� +6�!����.��� (9� � ��� ��� >��# �7�:)<

� � �� ��

&"��� � � ������ ����% &"�� �������� ����"� ������� �� ! � �������� � ��������� ����$�� �� � ! ����% � � �"� ��������� !� �"� ��"������� �$ � � � �"� �"����� ��� �������������� � ���� ���� � � ������� �� �"� �%���2��� �%�������� ��� ���� � � ��� �"�� !����"� �� 3�� � �% ���������� !� ��� +��� ���2� �� �"� ��� ������ �������� (���K)$ I���� �"������������ � ��� ��� !�� 8� � ������ 3�� ��%# &"�" ������ ����� ����! � �� ��� �� �0��2��� ���� �� ������$

,!��� =�,# �"� +��� ��� �& ! � �" �&������������# ��� �# &"�� ��� � � ����������� �"�� �% � � �����������$ �"� ���(���"�����)# ��%� ��# ��� ����� �!����� ����& ������ � �"� �2�������� �����$ 4��"�%�� � ����������� �� � ��� � � �2�������������# �"� �������� ���� �"� =�,2��� ���+���# ������ �� �2+���$ �! ����� ! �&�%��� ��� ! �"����� ���# ��%� ��# ��� �����#�"� ������� ! �"�� ���������� ��� � �"� �2�������� ����� �" �� �� ! ����� ����� ��$�"���!�� �"� � �"�2�!��� ���� �������������* �& ��� �&� � � �������� �� ������������3���� ������< �%��� ! �"� ���� �� ���� ��"� �2�������� ����� &�� �� ������� � �"����� �����$ ,� �������� � (��� �� ��$# ����)#�" �" � �������� ����� ������"# �"� $2������� ������ �����"� ������ � �� �� �%�������

�7� 2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7

Page 5: Image segmentation based on situational DCT descriptors

�"�� �&���� �"�� ��� � � � �� � ����������� ������ �H����� ��� �������� ���!�2�����$ �� � �" � ���� !� � � ���� ������2���� ���"� �� �"� ����� ����$ � � ��� ���� ������# ��� ��G ������� ��� ���� � ���������"� ������� ����� ! �����$ ��� ������ ��� ��! �� � +���� �$:$

7� � 5����� ����� ����������� ��������

� � � �# �"� ������ +��2����� �����"�!� ���� ���������� � ���� ���&$� ��� �$ �� ���������< '� ���" �%�� �# �2

��� �"� ��� � ! �"� �� � ���* ��������� � ����� �"� ������ - ���.��� ��� �"� � 2������ ����% ; ����" �"� - ���.�� � �&2&�� �� � ��2�������� ����� ��� �����"�"� ������� ! � � �"� ���� � ������ ��� �� �"� �����$ �"� ��� ���� ����� ��� ��"� +�� !� �$

� ��� �$ 5�# ���� ��������< ��� �� �"� �2������� ����% !� +��� ! ��� �%��� ���� �"���� ��� ��� � �������� ! ���� ��� ���"� 3��� � ���������� &"�" ����� � � ��K! �"� ������ ������ �� �"� ��� �%������� ���2��# ������ �� �������� � � � ����$ '� ���" �����+���# �� ��G����� (���� ��� ���) �����"��� � ������� ��3��� �� ���F� ��� �� ����� �� �2�������� �������������# $�$# �2+����$ L� ���� � � A$

� ��� :$ #������� ��� �-��� $,����� ����������<������ �"� ���� $ ��� � �� �&# ����� �"� ���2���� �� ������ �����"� ��������� � (����� ��$# ����) � �"�� �2+���# &"�" � ����� ��������� ����� �� �"� ����� �� �������� ����G ���� �"� � ���� ! �� �����# ����������� ��� ����� �� �����$ �"� ������ ����2�� ������ !� �"� $2����� �����"� � ������������ � ��"��< (�) ���" �� ���� � ! ��������� ������ ���� �"�� � ��������� � ���� 3%�� ��� � ����"��# $�$# �"� ������� �0��2���� � ! �"� ������ �������� !� ��� �� ��������&��� �& ��G����� ������� � �%�������

����� (��$��) � (�) � ���� � ���� (8�) ! �2������ "�� ���� ��� ��� � ��� �������3��� ��$ ,!��� ���" ������# � ��� ! ��2��G ������� ��� ����< (�) �� ����� &"�� �.���� ���� �"�� �� ������� ! �"� � ���� ! �%���� �"� ���� ��� ������ ��� �"�� �%��� ������������ � �� ���������� ������ �� ����� �"� �2�������� �����$ (�) �"� ��� � ! $� ���������� ��� ! ���� �"� � ����� $ � ���2��� �� ������ � ��"����# �.$# �"� ������� �!2!������ � ���&��� �& ��G����� ������� ����� ����� (��$��) &"�� �� ��� �� ����� ��� !� �������� ������ ���� �"�� �$

� ��� B$ 5��,���������< , ����� ������� ��2����� �����"� � ���!���� � ����� ���2����� ������ �����$ �� � �%��������#������ �������� &"�� �.� � ���� �"�� � ���2���� ! �"� ���� �.� ��� ������# �"�� ����� ��������� �� � ���"�� ���� &�" �"� ��������.�$

� � � �"� ������� �������� ! ��� � �����#�"� ����� � ��� �� �"� ����� ! ����� � !�� ��� ���3����� � �"� ���������� �����"�$�� � �����������# � +��� :# � �0��� � �� ������������# &"�� �������� ���" �2+�� � ������� �� ���� ����� � �� ������� � � ������� ���� �������# ��� �2+�� &"�� ������� � �������� � ����� �� ���� ������ � ������� �"�� ��"���"�� �� � ������� �� ����� ��� ��!� &�" ����� ��� �� ���� ���������# �"�� ��� �" � ���,����� ��/���$ �� � �����������# �� � �"��� ��� :�$ 5�!�� �%��� !�� �"� �����"�# ���"������� �%�� � �������� � �� ���"���������$ �! ��� �"�� �� ���� � ��G����� � �������� �%��# � � �������� � �"� �� &"�������� �2+�� � �"� ������ � �� ���������� �2+��$

,!��� ������� � �"� ���� +��2����� ���2������� �����"�# �%��� &"�� �����������2+��� ����� � �"� ���� �� ���� ��� � � �� �"����� ����$ '� �"� ��� ���� ����# �"� ����0������ ��� � �"� ��� ������� ! �"� +��<���� ���" �%�� ��������� � �"��� �����# $�$#���# �����# ��� �� � !�����# &� �"��� 3��� ��� ���"� ���� � �"��� �"��� !����� !� ���*� ���2����� � � � ��- �� �����# �������# ��� ���� �#�����������$ ,!��� ������� ������ - ���.��� ��� �"� � ������ ����% ; � �"��� �"���

� �� ��� ���������� �"� 4� �����"� �&��� �"� ���# �

� ! �� �"� ������� $2����� �����"� ��������� ����2

������� ������ ���!������ � ��� ���� +��2����� �� ������$

2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7 �77

Page 6: Image segmentation based on situational DCT descriptors

����# &� ����" �"�� �� � ��� ��2�������������$ '����� �"� ����� ! � � �����"�� � �"������ � ����� �� �"� +�� !� ��� �����$,��� �"� ���# ��%� ��# ��� ����� ! ���" �%��� �0������� ������ �� �"� ��� +��$ �"����� ���������� ����� �� �� ��������� ����� �"�� ������ � � �� � �%��� �� �"�������� ��� ��%� �� �����$

� ������������ �������

�"� ����� �������� �"� �%��������� ��� ���� ��" ���� ����� ��� ��� ����� ��� �"�+��2����� ���������� �����"� �� ��������� +���� �$:$ �"�� ��� ������� � '�$ �$

�� 3��� �� ������ �"� ���������� ��� ��� ����� ����� �����$ �� �"� MM5�������FF ���� �� ����� +" ��� ���* (�77D) � �"�� ����� � � �����#�"� ��� �� ��� ��� �� �"� +��2����� �����"�# ����� �%������ ���"�# � ��������� � �"�� ���2����� ��� ��$ �� &�� ���� � ������������� �� � �"� ���� � ���"��� ������ �"�� �"�� ����"� ����� � � �����"� ���� �� ���� � ��*�������� ����� �"�� �"� ��"� ��� ! �"� ���� ������

��� �"� ���� ���� ! "� ��"� ��� �" �� �� �� �2����� � �"� �� �� ���� ���� �"�� ��� G �� ��������$ �� ���� MM'����FF# �"��� ����� ��� ��2������ ������ ���������� � �"� !����# �"��� �� � �"# ��� �"� ���� ����# �����������# � � ��"� �0����� ��%� �� ��� ��$ 1�%� � �"� MM=����FF����# �� �%������� ��� ����# �"� �*�# �"� ����#��� �"� ��������� ��� �������� �� �"��� �0���������� ������� � �"�� ����� ��� ��� ��%� ���$

�� �"�� ������� �%��������� ��� ��� ! �"������� �����"� !� ��� �����$ �� �"� ����MM����FF# �&������ !�� MM���$��$���*����$�� ;�"��;���&���;� �;FF# �"� ��� ���� �"��� ��2��� ��������� �� � �����"� �������� ��"� ��� ! �"� ����# �"� ������ �� ��# ��� �"������ ����# �����������$ ,��� � ����������� ��� ��� � &��� �"�� �"� �������� ��� ����������� � �"�� &�����$

� ���� �"� �������� ! �"� ������ �����"�� ���# &� ��� 9� ���� ��� (� � �# ���� � ��) � �"� ����� ����� ! =���� ��� ����#�����������$ �� ��� �� ! �� �� �������� '�$ ��"�� �"� ����� &"�� ��� ���� ����� ������������� � �"� ���������� ��� ���$ �"� ����2���� ������ ��� � ����� ��"���� � � � �"�

'�$ �$ ����� ���������� ��� ��� � ���� ����� ��� ��� �����$

:�� 2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7

Page 7: Image segmentation based on situational DCT descriptors

���� ! ���� �!����� ��G����� � ���" �%����� �"� �������� ! �"� � ������ ����% ;$

� ! ��"�� ���������� �"� ���!������ ! �"������� ���������� �����"�# ��%� &� ��2� �� ����� � �"� ������ ������ ! �& ������&������ !�� 5� � ��� � 5 ! ��%� �� ������������ (&:$ ���$��;�� � !;� ����;��%� ��;��%2� ��$"���) &"�" &��� ��� � 5� � ��� � 5 !(�77:)$ ,� ��� �� ���� !�� '�$ �# !� ���������� 5�����# &"��� ! � ����� ! �0�������%� ��� &�" � �"�� �- �� ����� ��� ����"�� �2���"��# � � � �"� ��"������� ��� �� ! �"����%� ���# �"� ���������� ������ �� �"� ��2���� �����"� � ����� � �������� ����� �"������ ����"��� ��� �$ �"� � "&���� ���� ���������� ���������� ���������� ��� ���$ '��������# �� ������� � ��� �� ������� �"��< (�)�"� �&�� ��!� ����� ! �"� ���� ��"� - ������ ������ ! ����� ���"����� ��� ��%� �� � �"��&�� ��"� - ������$ (�) �"� � ����� ���&����"� ���� �& - ������� � !�� !�� �����2� �$ '��"� ���� ������ 5���� # �� ���� ������ ���"���� � � � �"� ���*�� �0����� ��%� ������� �"� ! � - �������$

� ���������� �� �������

�� �"� �����# �� ���� ���������� ����� � ����� �� �� ������ ��������# �"� +��# � ��2����$ �� �"� &�*# ���" �%�� � ������� � �������� +��$ �"� +�� !� �%�� � ������ ! �"���� ! �"� ���* �������� � � ��� �� ����� ��"� ����$ �"� - ���.�� +�� ��/���� �"� ���#��%� ��# ��� ����� ! �%�� � &"�" � �"� ��� ����� ���� ���������� !��� �� � ��"��� ��������������$ �� �"�� ����� � �"� =�, ��� ���"� ��G����� � ������� (�) ���������� !������ ������� �� �� ��& ������������# ��2���� �� �2+��# &"�" � � ���� ! � �" �&������������$ ,� ������� ��� �� �� $2������������� �����"� � �"�� ��� ���� � �2+��� � �������� �"� ���������� !� ���" �%��$'��� ���� ������ � ������ �� �� ���2��2������$ ����� �%��������� ��� ��� �� �� ! �"������"� � ����� �� �H����$

4�� ����� �� � � !� �"� ���!������ ! �"������� ���� ���������� �����"�# � � ��

&�" � �������$ '� �%��� �������� � �"� ��2�� � ������ �"� �������� � � �� �"�*�$�"� ������ � ��� ��� � !� ��� �����$�"� ���!��� � �������� �� �"� G����� �"��� !�"� ���� ��� ��� ������ ���� � '�$ �$ ����������� "��� ���� ������� &"�� �"� �����5����� ��� 5���� (&:$ ���$��;�� � !;� ����;��%� ��;��%� ��$"���) &��� ��� !� ����������&"��� �"� �� ������ �����"� ����� ������� ��"� ������ ������ � � � �"� ������� !����� � ���� ! ��������� �� ����� (�A) ��� ����2����� ����� ������� ���&��� �0����� +���$+������ ���� �� ��� �� ��*�� � ��"���� �� ���2!������$ '���# � � &��� *�&� �"�� �"� ��%� �� �� ������ ������ �������� &�" ������# ��������"���� ������� � �0����� ������$ '� �������#&"�� !�� !�� �&�� �"� ������ ����� � �� � ��%2� ������ �����# � ����� ������� � "�� � &����" !��%� ��� �������$ I���� � ��� �������� �������������� �" �� ����� �� �� �!����� !������ ������ (+�"����� ��� 5� �# �778)$ I&2����# �"� ������ +�� ��� ����� ��%� �� ! �"������ ���� �� !� �"� ��G����� ���* ! 3%���.�$ �"���!��# � � ����� ���� �� +�� �������� � ��� ���� �%�����$ +����# �� ��� �� �"���� � � ����� �������� ��� ���� ��������#�������� &������ �����!�� � ������� �� � ��2���� ������� �� � ����� ! �"� ��� � � � ������.���� � ��" ����� ��� !��- ���� �����$�� &�� �� ! ������� � ��� ! � &������2����� ��2������ � ������ �"�� �����!������ (����2��� ��� I���# �777) ������ ! ���2�����+�� ��� ��"��� ������$ >��� � � �� �"� �����# � �� �"� !��� �"�� � ������ �� ��� ������ !��� ������ �����"�� � ��������� ������� � �"���������� � ���� ! �� �����# �� �%�������� ���"� ������ �����"� � �"� ����� 5���� �2����# ��� �������" �" �� �� ��� ���� � ��� � &�" &��� � �" �"�� �"� �2����� �����"� ����� �������� �� ������ �"�� ��3��� ���.�����"����$

�!�������

5� �# �$# � 5 !# �$# �77:$ +������� ����������� ! �����%

������ ��� �"� ���� �&�� ������ �$ �$ 6� �� ��� �$

����� ������������ A# �8B?�A:$

2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7 :��

Page 8: Image segmentation based on situational DCT descriptors

�������# 9$# I���# �$# �777$ ��%� �� ����������

�"� �" ����2������� ! �"� ��� �2&���� ����� ��$

=������ ������� >���$ ��# ::D?:B8$

����# 9$�$# ���# ,$N$# �7�:$ ���*� ����� 3��� ��%� ��

�����$ �444 �����$ =,�� 8 (�)# �8?:7$

9����# +$# 9����# �$# �7�B$ +��"���� ����%���# 9���

����� ���# ��� �"� 5������ �������� ! �����$ �444

�����$ =������ ,���$ ���"�� ������$ A (A)# D��?DB�$

9� �# 9$I$# >��# �$'$# �7�:$ ����% ��� �����$ �"��

I�*�� L������� =����# 5������# ��$

���# ,$N$# � �# �$=$�$# ��# �$# ����$ +�������� �������

�������< � ����&$ �444 �����$ =,�� �� (�)# B?:D$

���# �$# N��� �# �$# +�" ��*# 5$9$# �778$ ���"�� 6��$

��9��&2I��# 1�& O�*$

>� ��# �$# ���*# �$# �777$ �����.�� � �!���� ��� �"���2

�������� ��%���$ ��< =��$ ���6F77# ��$ ����?���D$

># +$P$# �778$ ���*� ����� '��� ������ � ��� ���

6��$ +������# 5����$

���*# �$# 5�����# +$# +"# �$# >� ��# �$# �777$ ��%���#

��� �� ��� �����< � � �������� � ���� ��������2

��$ ��< =��$ �444 ���6F77# ��$ 7��?7�8$

���� �"# �$# �777$ 5������ ! �� ! ��� ��� ��%� ��

�����������$ ��< =��$ �444 ���6F77# ��$ 78A?7A�$

1����# +$N$# 5�*��# +$# � ����# I$# �77A$ =�������� !��� ��

�������$ ��< =��$ �444 �6=�F7A$

=������*��# �$5$# �77:$ �=49 +��� ����� ���� ��������

+�������$ 6�� 1������ ���"��# 1�& O�*$

+�"�����# =$# 5� �# �$# �778$ I�����"��� ���� ����������

�� � ��2�������� �� ������ ��� ������� �������

� ����� ��3������$ =������ ������� �� (8)# A78?D�7$

+"# �$# ���*# �$# �77D$ 1����.�� � �� ��� ���� ��������2

��$ ��< =��$ �444 �6=�F7D# ��$ D:�?D:D$

����"����# �$# �7:�$ >�&� ! ����.��� � ������� ��

!��� (������ ���������)$ ��< 4���# �$5$ (4�$)# , + ���2

�* ! 9������ =���"���$ I��� ��# 5���� ��� ����2

��"# 1�& O�*# ��$ D�?��$

� # P$# >��"�# �$# �77:$ ,� ����� ����" �"����� ������"

� ���� �� ������< �"��� ��� �� �������� � ����

����������$ �444 �����$ =,�� �� (��)# ����?���:$

:�� 2� 3�� 4 5������ )�������� 6������ 7 (7""7+ 789: "7