Arbitrarily-Oriented Anisotropic 3D Gaussian Filtering Computed with 1D Convolutions without Interpolation

ULMAN, Vladimír. Arbitrarily-Oriented Anisotropic 3D Gaussian Filtering Computed with 1D Convolutions without Interpolation. In Proceedings of 8th WSEAS International Conference on Signal Processing, Computational Geometry and Artificial Vision. Ateny: WSEAS, 2008, p. 56-62. ISBN 978-960-6766-95-4.

Basic information

• Original name: Arbitrarily-Oriented Anisotropic 3D Gaussian Filtering Computed with 1D Convolutions without Interpolation
• Name in Czech: Obecně orientované anisotropní 3D Gausovské fitrování počítáno pomocí 1D konvolucí bez interpolací
• Authors: ULMAN, Vladimír (203 Czech Republic, guarantor).
• Edition: Ateny, Proceedings of 8th WSEAS International Conference on Signal Processing, Computational Geometry and Artificial Vision, p. 56-62, 7 pp. 2008.
• Publisher: WSEAS

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10201 Computer sciences, information science, bioinformatics
• Country of publisher: Greece
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14330/08:00026077
• Organization unit: Faculty of Informatics
• ISBN: 978-960-6766-95-4
• UT WoS: 000260494200008
• Keywords in English: Gaussian separability spatial image filtering
• Tags: CBIA, cbia-web
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

The paper presents a procedure that allows for good approximation of anisotropic arbitrarily-oriented arbitrarily-dimensional Gaussian filter. Even though the method is generally $n$D, it is demonstrated and discussed in 3D. It, essentially, substitutes a given 3D Gaussian by six 1D oriented recursive convolutions. Since many such orientations may be available, a set of fast constraints is presented to narrow the number of them and to select the best ones. Firstly, only integer elements are allowed in the directional vector of each orientation not to break translation-invariance of the method. Secondly, validations due to requirements on separability of the approximated filter are applied. Finally, the best directions are selected in the convolution test. We compare the method to a similar recent approach of [Lampert and Wirjadi, 2007] in 3D. A possibility how to improve the performance of bank filtering by using this method is outlined.

Abstract (in Czech)

Článek popisuje proceduru, která umožňuje dobrou aproximaci anizotropního obecně orientovaného Gaussovského filtru v obecné dimenzi. Metoda je především popsána a diskutována pro 3D, navzdory její obecnosti. Základem metody je nahrazení klasické plné konvoluce 6-ti orientovanými 1D rekurzivními konvolucemi. Protože takových orientací může být obecně velmi mnoho, v článku popisujeme i množinu podmínek, které umí rychle vybrat nejvhodnější orientace. Nejprve omezíme orientace na takové, jejichž směrový vektor obsahuje pouze celočíselné hodnoty, abychom neporušili translační invariance metody. Následně ověříme aplikovatelnost nového filtru z podmínek rozložitelnosti původního zadaného filtru. Konečně je zvolena nejlepší orientace pomocí konvolučního testu. Výsledky metoda jsou porovnávány vůči podobnému přístupu [Lampert a Wirjadi, 2007]. V článku také naznačíme možnosti, jak představenou metodou zlepšit celkový výkon banky fitrů.

Links

• LC535, research and development project: Name: Dynamika a organizace chromosomů během buněčného cyklu v normě a patologii

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Dynamika a organizace chromosomů během buněčného cyklu v normě a patologii

• MSM0021622419, plan (intention): Name: Vysoce paralelní a distribuované výpočetní systémy

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Highly Parallel and Distributed Computing Systems

• 2B06052, research and development project: Name: Vytipování markerů, screening a časná diagnostika nádorových onemocnění pomocí vysoce automatizovaného zpracování multidimenzionálních biomedicínských obrazů (Acronym: Biomarker)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Determination of markers, screening and early diagnostics of cancer diseases using highly automated processing of multidimensional biomedical images