Περιεχόµενα. xii. Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή. Κεφάλαιο 2: Επεξεργασία δυαδικών εικόνων

Transcript

1 xii Ðåñéå üìåíá Περιεχόµενα Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓH ΤΙ ΕIΝΑΙ ΜΙΑ ΨΗΦΙΑΚH ΕΙΚOΝΑ ΠΛHΘΟΣ BITS ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΘHΚΕΥΣΗ ΜΙΑΣ ΕΙΚOΝΑΣ ΕΥΚΡIΝΕΙΑ ΕΙΚOΝΑΣ ΕΠIΠΕ Α BITS ΜΙΑΣ ΕΙΚOΝΑΣ ΧΡΩΜΑΤΙΚH ΑΠΕΙΚOΝΙΣΗ ΕΙΚOΝΩΝ ΚΑΙ ΧΡΩΜΑΤΙΚΟI ΧΩΡΟΙ ΘΕΜΕΛΙΩ Η ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΧΡΩΜΑΤΟΣ ΧΡΩΜΑΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ Το χρωµατικό µοντέλο RGB Το χρωµατικό µοντέλο CMY Το χρωµατικό µοντέλο ΥΙQ Χρωµατικό µοντέλο HSI Το χρωµατικό µοντέλο HSV Χρωµατικό µοντέλο HLS O χρωµατικός χώρος YCbCr Το χρωµατικό µοντέλο CIELAB ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κεφάλαιο 2: Επεξεργασία δυαδικών εικόνων 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΠΛΕΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ Θέση Προσανατολισµός ΠΡΟΒΟΛΕΣ Μετασχηµατισµός Radon... 49

2 Ðåñéå üìåíá xiii Ιδιότητες του RT Εφαρµογές ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΙΑ ΡΟΜΗΣ ΥΑ ΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ Προσδιορισµοί Γειτονιές ιαδροµή (path) Τα εικονοστοιχεία των αντικειµένων (foreground) Συνδετικότητα (Connectivity) Συνδεδεµένα Στοιχεία (Connected Components) Φόντο (Background) Όριο (Boundary) Εσωτερική Επιφάνεια (Interior Surface) Περίβληµα (Surround) Ονοµατισµός Στοιχείων (Component Labeling) Αναδροµικός Αλγόριθµος (Recursive Algorithm) Σειριακός Αλγόριθµος (Sequential Algorithm) Ονοµατισµός Στοιχείων µε το Matlab Φίλτρο Μεγέθους (Size Filter) Ο Αριθµός Euler Κυρτό Κέλυφος (Convex Hull) Προσδιορισµός του κυρτού κελύφους µε το Matlab Όρια Περιοχής (Region Boundary) Προσδιορισµού ορίου περιοχής µε το Matlab Επιφάνεια και Περίµετρος Πυκνότητα Μετρήσεις Αποστάσεων (Distance Measures) Μετασχηµατισµοί Απόστασης (Distance Transforms) Ενδιάµεσος Άξονας (Medial Axis) Λέπτυνση (Thinning) Επέκταση και Συρρίκνωση (Expanding and Shrinking) ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 97

3 xiv Ðåñéå üìåíá Κεφάλαιο 3: Βελτιστοποίηση εικόνας 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΦΙΛΤΡΟ ΜΕΣΗΣ ΤΙΜΗΣ (MEAN FILTER) ΦΙΛΤΡΟ ΜΕΣΑΙΑΣ ΤΙΜΗΣ (MEDIAN FILTER) ΦΙΛΤΡΑ MIN/MAX ΤΟ ΦΙΛΤΡΟ MAX-MIN ΤΟ ΦΙΛΤΡΟ MAX/MEDIAN ΦΙΛΤΡΑ GAUSS ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΤΟ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑ ΜΙΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΕΞΙΣΟΡΡΟΠΗΣΗ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑΣ ΑΠΛΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑΣ Αρνητική εικόνα Αύξηση της αντίθεσης Τεχνική για προσαρµοστική και τοπική αύξηση της αντίθεσης Γνωστοί µη-γραµµικοί µετασχηµατισµοί ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κεφάλαιο 4: Τµηµατοποίηση εικόνας 4.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΤΩΦΛΙΩΣΗΣ ΚΑΙ ΠΟΛΥΚΑΤΩΦΛΙΩΣΗΣ Εύρεση πολλαπλών κατωφλίων µε προσέγγιση του ιστογράµµατος µε ρητές συναρτήσεις Προσέγγιση του ιστογράµµατος µε ρητές συναρτήσεις Η τεχνική Hill-Clustering Το πρόβληµα της προσέγγισης Η Μέθοδος του Otsu Η µέθοδος των Reddi, Rudin και Keshavan Πολυκατωφλίωση µε κριτήριο την εντροπία

4 Ðåñéå üìåíá xv Τεχνικές τοπικού κατωφλίου Η µέθοδος Niblack Η µέθοδος Bernsen Η µέθοδος Sauvola κ.ά Μείωση των αποχρώσεων µε χρήση αυτο-οργανούµενου νευρωνικού ταξινοµητή Εκτίµηση του βέλτιστου αριθµού αποχρώσεων ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΡΟΒΟΛΩΝ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΜΕ ΟΝΟΜΑΤΙΣΜΟ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΕΘΟ ΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΠΕΡΙΟΧΩΝ (REGION GROWING METHOD) ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΜΕ ΙΑΙΡΕΣΗ ΚΑΙ ΕΝΩΣΗ ΜΕΘΟ ΟΣ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΕ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ (TEMPLATE MATCHING METHOD) ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΥΦΗΣ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΓΓΡΑΦΩΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κεφάλαιο 5: Ανίχνευση ακµών 5.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΚΜΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΠΡΩΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ Επέκταση σε ψηφιακές εικόνες Η µέθοδος του Kirsch ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΚΜΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΥΤΕΡΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ Μέθοδος µε χρήση του τελεστή Laplace Η µέθοδος των Marr και Hildreth Προσδιορισµός των σηµείων µε διασκελισµό του µηδενός Ο ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΑΚΜΩΝ ΤΟΥ CANNY ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ιασύνδεση περιγραµµάτων

5 xvi Ðåñéå üìåíá 5.6 Η ΜΕΘΟ ΟΣ ΤΩΝ DUDA ΚΑΙ HART ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΜΠΥΛΩΝ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Κωδικοποίηση Αλυσίδας (Chain Code) Περιγραφείς Fourier (Fourier Descriptors) Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ HOUGH Υλοποίηση του Μετασχηµατισµού Hough µε τη Μέθοδο των Duda και Hart ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κεφάλαιο 6: Εξαγωγή χαρακτηριστικών 6.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΧΩΡΟΥ (SPATIAL FEATURES) Χαρακτηριστικά Ιστογράµµατος Συνδεδεµένες πιθανότητες Αυτοσυνέλιξη (autocorrelation) Μεταβλητότητα (covariance) Αδράνεια (inertia) Απόλυτη τιµή (absolute value) Αντίστροφη διαφορά (inverse difference) Ενέργεια Εντροπία ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΠΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Περίµετρος Επιφάνεια Μέγιστη και Ελάχιστη Ακτίνα Οπές Αριθµός Euler Καµπυλότητα (circularity) Χαρακτηριστικά Υπογραφών

6 Ðåñéå üìåíá xvii ηµιουργία υπογραφών µε καµπύλες fractal Ιδιότητες Υπογραφή από το fractal Γεωµετρικά Χαρακτηριστικά Οµοιότητας ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ Κεντρικές Ροπές Περιληπτικά Κανονικοποιηµένες Κεντρικές Ροπές Κύριος Άξονας Ανεξάρτητες Ροπές ΡΟΠΕΣ ZERNIKE Πολυώνυµα Zernike Ροπές Zernike Αµεταβλητότητα: Υπολογιστικό κόστος Ακρίβεια ροπών ΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΦΗΣ Πίνακας συνεµφάνισης (co-occurrence matrix) Αυτοσυσχέτιση (Autocorrelation) Χαρακτηριστικά υφής του Laws ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κεφάλαιο 7: Εισαγωγή στους ταξινοµητές 7.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΑΦΗΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ (CRISP CLUSTERING) Μέτρηση απόστασης Συµεταβλητότητα (Covariance) Ευκλείδεια απόσταση Απόσταση Mahalanobis Κανονικοποιηµένη συσχέτιση Απόσταση Hamming

7 xviii Ðåñéå üìåíá Οικοδοµική απόσταση Απόσταση minimax Γωνία ιανυσµάτων Συντελεστής Tanimoto K MEANS ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ C MEANS ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ISODATA ΝΕΥΡΩΝΙΚΟΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΤΕΣ Πολλαπλών επιπέδων perceptron νευρωνικό δίκτυο Κανόνες Εκπαίδευσης Κανόνας Hebbian Κανόνας Perceptron Κανόνας έλτα Γενικευµένος Κανόνας έλτα Κανόνας Kohonen Ο Αλγόριθµος Backpropagation (ανάστροφης διάδοσης) Νευρωνικό ίκτυο Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών Η χρήση του γραµµικού νευρώνα ως φίλτρου ανίχνευσης της πρώτης κύριας συνιστώσας Το αυτο-οργανούµενο νευρωνικό δίκτυο ανάλυσης κύριων συνιστωσών Μετάβαση από το χώρο των δεδοµένων στο χώρο των χαρακτηριστικών Μετάβαση από τον χώρο των χαρακτηριστικών στον χώρο των δεδοµένων Το νευρωνικό δίκτυο ανάλυση κυρίων συνιστωσών APEX Αυτό-οργανούµενος Πίνακας Απεικόνισης Χαρακτηριστικών του Kohonen (Kohonen s Self-Organized Feature Map) Περιγραφή του Kohonen SOFM Καθορισµός των παραµέτρων του Kohonen SOFM Τα βήµατα εκπαίδευσης του νευρωνικού ταξινοµητή Kohonen SOFM

8 Ðåñéå üìåíá xix Learning vector quantization Ο αλγόριθµος LVQ Ο αλγόριθµος LVQ Ο αλγόριθµος LVQ ΑΣΑΦΗΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ (FUZZY CLUSTERING) Ο ταξινοµητής Fuzzy C means Λειτουργία του FCM ταξινοµητή Ο ταξινοµητής των Gustafson-Kessel Λειτουργία του ταξινοµητή των Gustafson Kessel ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΤΩΝ ΚΛΑΣΕΩΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ