ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 1.2 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΙΚΟΝΑ 1.2 1.3 ΠΛΗΘΟΣ BITS ΜΙΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣ 1.4 1.4 ΕΥΚΡΙΝΕΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ 1.5 1.5 ΕΠΙΠΕ Α BITS ΜΙΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣ 1.8 1.6 Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΧΡΩΜΑΤΟΣ 1.8 1.7 ΤΟ ΦΩΣ 1.10 1.8 ΘΕΜΕΛΙΩ Η ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΧΡΩΜΑΤΟΣ 1.13 1.8.1 Χρωματική απεικόνιση εικόνων 1.16 1.8.2 Τριχρωματικές φασματικές τιμές 1.19 1.8.3 Το χρωματικό διάγραμμα CIE xy και ο χρωματικός χώρος CIE xyy 1.22 1.8.4 Χαρακτηριστικά χρώματος 1.26 1.9 ΧΡΩΜΑΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ 1.27 1.9.1 Το χρωματικό μοντέλο RGB 1.28 1.9.2 Το χρωματικό μοντέλο srgb 1.32 1.9.3 Το χρωματικό μοντέλο CMY 1.34 1.9.4 Το χρωματικό μοντέλο ΥΙQ 1.37 1.9.5 To Χρωματικό μοντέλο HSI 1.39 1.9.6 Το χρωματικό μοντέλο HSV 1.45 1.9.7 Το χρωματικό μοντέλο HLS 1.48 1.9.8 Το χρωματικό μοντέλο YCbCr 1.49 1.9.9 Το χρωματικό μοντέλο CIELAB 1.51 1.9.10 Το χρωματικό μοντέλο HMMD 1.54

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΑ ΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2.1 2.2 ΑΠΛΕΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ 2.4 2.2.1 Θέση 2.4 2.2.2 Προσανατολισμός 2.5 2.3 ΠΡΟΒΟΛΕΣ 2.7 2.3.1 Μετασχηματισμός Radon 2.9 2.3.2 Ιδιότητες του RT 2.13 2.3.3 Εφαρμογές 2.19 2.4 ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΙΑ ΡΟΜΗΣ 2.19 2.5 ΥΑ ΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ 2.22 2.5.1 Προσδιορισμοί 2.22 2.5.2 Ονοματισμός Στοιχείων 2.26 2.5.3 Φίλτρο Μεγέθους 2.31 2.5.4 Ο Αριθμός Euler 2.33 2.5.5 Ορθογώνιο Πλαίσιο 2.35 2.5.6 Κυρτό Κέλυφος 2.35 2.5.7 Όρια Περιοχής 2.37 2.5.8 Επιφάνεια και Περίμετρος 2.40 2.5.9 Πυκνότητα 2.41 2.5.10 Μετρήσεις Αποστάσεων 2.42 2.5.11 Μετασχηματισμοί Απόστασης 2.44 2.5.12 Ενδιάμεσος Άξονας 2.47 2.5.13 Λέπτυνση 2.50 2.5.14 Επέκταση και Συρρίκνωση 2.54 2.6 ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΕΙΚΟΝΑΣ 2.56

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Η ΕΙΚΟΝΑ ΩΣ ΣΗΜΑ - ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3.1 3.2 ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΜΟΝΑ ΙΑΙΟΥΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥΣ 3.2 3.2.1 ισδιάστατοι μοναδιαίοι μετασχηματισμοί 3.4 3.3 ΙΣ ΙΑΣΤΑΤΟΣ ΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER 3.6 3.3.1 Εικόνες βάσης του 2D-DFT 3.8 3.3.2 Βασικές Ιδιότητες του 3.9 3.3.3 Σχετικά με τον υπολογισμό του 2D-DFT 3.18 3.4 ΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟΥ 3.26 3.4.1 Σχέση του DCT με τον DFT 3.27 3.5 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΗΜΙΤΟΝΟΥ 3.35 3.6 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ WALSH 3.38 3.7 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ HADAMARD 3.45 3.8 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ HAAR 3.49 3.8.1 Οι συναρτήσεις του Haar 3.50 3.8.2 Ο δισδιάστατος διακριτός μετασχηματισμός του Haar 3.53 3.8.3 Ανάλυση πολλαπλής διακριτικής ικανότητας 3.58 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΤΟ ΠΕ ΙΟ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ 4.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 4.1 4.2 ΕΙ Η ΘΟΡΥΒΟΥ ΣΤΙΣ ΕΙΚΟΝΕΣ 4.2 Θόρυβος Gauss 4.3 Θόρυβος Rayleigh 4.4 Θόρυβος Poisson 4.5 Θόρυβος Erlang 4.7

Εκθετικός Θόρυβος 4.8 Ομοιόμορφος θόρυβος 4.9 Κρουστικός θόρυβος 4.10 Περιοδικός θόρυβος 4.12 4.3 ΦΙΛΤΡΟ ΜΕΣΗΣ ΤΙΜΗΣ 4.13 4.4 ΦΙΛΤΡΟ ΜΕΣΑΙΑΣ ΤΙΜΗΣ 4.16 4.5 ΦΙΛΤΡΟ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΗΣ ΕΞΟΜΑΛΥΝΣΗΣ 4.23 4.6 ΦΙΛΤΡΑ MIN/MAX 4.27 4.7 ΤΟ ΦΙΛΤΡΟ MAX-MIN 4.29 4.8 ΤΟ ΦΙΛΤΡΟ MAX/MEDIAN 4.29 4.9 ΦΙΛΤΡΑ GAUSS 4.33 4.10 ΥΨΗΠΕΡΑΤΟ ΦΙΛΤΡΑΡΙΣΜΑ 4.37 4.11 ΦΙΛΤΡΑ ΕΥΚΡΙΝΕΙΑΣ 4.40 4.12 ΑΥΞΗΣΗ ΟΞΥΤΗΤΑΣ ΜΕ UNSHARP MASKING 4.42 4.13 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 4.46 4.14 ΤΟ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑ ΜΙΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣ 4.46 4.15 ΕΞΙΣΟΡΡΟΠΗΣΗ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 4.48 4.16 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑΣ 4.52 4.17 ΑΠΛΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑΣ 4.52 4.17.1 Αρνητική εικόνα 4.52 4.17.2 Αύξηση της αντίθεσης 4.53 4.17.3 Τεχνική για προσαρμοστική και τοπική αύξηση της αντίθεσης 4.58 4.18 ΜΗ-ΓΡΑΜΜΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ 4.61 4.18.1 Μετασχηματισμοί ύναμης. 4.62 4.18.2 Λογαριθμικός και Εκθετικός Μετασχηματισμός 4.64 4.18.3 Μετασχηματισμός με βάση τη Gaussian συνάρτηση σφάλματος 4.67

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ 5.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5.1 5.2 ΜΕΘΟ ΟΙ ΜΕΙΩΣΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ - ΓΚΡΙ ΑΠΟΧΡΩΣΕΩΝ 5.4 5.2.1 Τεχνικές κατωφλίωσης και πολυκατωφλίωσης 5.5 5.2.2 Η Μέθοδος του Otsu 5.7 5.2.3 Πολυκατωφλίωση με προσέγγιση του ιστογράμματος. 5.12 5.2.3.1 Η τεχνική Hill-Clustering 5.15 5.2.3.2 Προσέγγιση των κοιλάδων του ιστογράμματος 5.16 5.2.4 Η μέθοδος των Reddi, Rudin και Keshavan 5.18 5.2.5 Πολυκατωφλίωση με κριτήριο την εντροπία 5.22 5.2.6 Τεχνικές τοπικού κατωφλίου 5.24 5.2.6.1 Η μέθοδος Niblack 5.26 5.2.6.2 Η μέθοδος Bernsen 5.26 5.2.6.3 Η μέθοδος Sauvola κ.ά. 5.27 5.2.7 Μείωση των χρωμάτων με χρήση αυτοοργανούμενου νευρωνικού ταξινομητή 5.28 5.2.8 Εκτίμηση του βέλτιστου αριθμού αποχρώσεων 5.43 5.3 ΤΕΧΝΙΚΗ MEAN SHIFT 5.48 5.3.1 Επιλογή πυρήνα 5.51 5.3.2 Τμηματοποίηση με τον mean shift 5.52 5.4 ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΡΟΒΟΛΩΝ 5.54 5.5 ΜΕΘΟ ΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΠΕΡΙΟΧΩΝ 5.56 5.6 ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΜΕ ΙΑΙΡΕΣΗ ΚΑΙ ΕΝΩΣΗ 5.58 5.7 ΜΕΘΟ ΟΣ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΕ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ 5.61 5.8 ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΥΦΗΣ 5.64 5.9 ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΓΓΡΑΦΩΝ 5.65

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΚΜΩΝ 6.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 6.1 6.2 ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΚΜΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΠΡΩΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ 6.3 6.2.1 Επέκταση σε ψηφιακές εικόνες. 6.7 6.2.2 Η μέθοδος του Kirsch 6.13 6.3 ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΚΜΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ ΕΥΤΕΡΟΥ ΒΑΘΜΟΥ. 6.17 6.3.1 Μέθοδος με χρήση του τελεστή Laplace 6.17 6.3.2 Η μέθοδος των Marr και Hildreth 6.21 6.3.3 Προσδιορισμός των σημείων με διασκελισμό του μηδενός 6.29 6.4 Ο ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΑΚΜΩΝ ΤΟΥ CANNY. 6.32 6.5 ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΩΝ 6.37 6.5.1 ιασύνδεση περιγραμμάτων 6.37 6.6 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟ Ο ΤΩΝ DUDA ΚΑΙ HART 6.39 6.7 ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΜΠΥΛΩΝ 6.41 6.8 ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΩΝ 6.42 6.8.1 Κωδικοποίηση Αλυσίδας 6.42 6.8.2 Κώδικας crack 6.44 6.8.3 Περιγραφείς Fourier 6.44 6.9 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ HOUGH 6.47 6.9.1 Υλοποίηση του Μετασχηματισμού Hough με τη Μέθοδο των Duda και Hart. 6.50 6.10 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ HOUGH ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΩΝ 6.56 6.11 ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ HOUGH 6.59

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΕΞΑΓΩΓΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ 7.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 7.1 7.2 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΧΩΡΟΥ 7.4 7.2.1 Χαρακτηριστικά Ιστογράμματος 7.5 7.2.2 Συνδεδεμένες πιθανότητες 7.8 7.3 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΠΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ 7.10 7.4 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 7.12 7.4.1 Περίμετρος 7.12 7.4.2 Επιφάνεια 7.12 7.4.3 Μέγιστη και Ελάχιστη Ακτίνα 7.12 7.4.4 Οπές 7.13 7.4.5 Αριθμός Euler 7.13 7.4.6 Καμπυλότητα 7.13 7.4.7 Χαρακτηριστικά Υπογραφών 7.14 7.4.8 ημιουργία υπογραφών με καμπύλες fractal 7.15 7.4.9 Γεωμετρικά Χαρακτηριστικά Ομοιότητας. 7.20 7.5 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΡΟΠΕΣ 7.22 Κεντρικές Ροπές 7.22 Κανονικοποιημένες Κεντρικές Ροπές 7.24 Κύριος Άξονας 7.25 Ανεξάρτητες Ροπές 7.25 7.6 ΡΟΠΕΣ ZERNIKE 7.27 7.7 ΕΞΑΓΩΓΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΜΕ ΤΟΝ ΙΑΚΡΙΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟY 7.32 7.8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΦΗΣ 7.36 7.8.1 Πίνακας συνεμφάνισης 7.38 7.8.2 Αυτοσυσχέτιση 7.45 7.8.3 Χαρακτηριστικά υφής του Laws 7.47 7.8.4 Περιγραφέας ιστογράμματος ακμών 7.50

7.8.5 Φίλτρα Gabor 7.52 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΤΕΣ 8.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 8.1 8.2 Σαφής ταξινόμηση 8.3 8.2.1 Μέτρηση απόστασης 8.3 8.2.2 Συμεταβλητότητα 8.4 8.2.3 Ευκλείδεια απόσταση 8.6 8.2.4 Απόσταση Mahalanobis 8.8 8.2.5 Κανονικοποιημένη συσχέτιση 8.10 8.2.6 Απόσταση Hamming 8.10 8.2.7 Οικοδομική απόσταση 8.10 8.2.8 Απόσταση minimax 8.10 8.2.9 Γωνία ιανυσμάτων 8.11 8.2.10 Συντελεστής Tanimoto 8.11 8.3 Ταξινομητής K means 8.11 8.4 Ταξινομητής C means 8.17 8.5 Ταξινομητής ISODATA 8.17 8.6 Νευρωνικοί Ταξινομητές 8.20 8.6.1 Πολλαπλών επιπέδων perceptron νευρωνικό δίκτυο 8.25 8.6.1.1 Κανόνες Εκπαίδευσης 8.31 8.6.1.2 Ο Αλγόριθμος Backpropagation 8.38 8.6.2 Νευρωνικό ίκτυο Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών 8.43 8.6.2.1 Η χρήση του γραμμικού νευρώνα ως φίλτρου ανίχνευσης της πρώτης κύριας συνιστώσας 8.44 8.6.2.2 Το αυτο-οργανούμενο νευρωνικό δίκτυο ανάλυσης κύριων συνιστωσών 8.46

8.6.2.3 Μετάβαση από το χώρο των δεδομένων στο χώρο των χαρακτηριστικών 8.47 8.6.2.4 Μετάβαση από τον χώρο των χαρακτηριστικών στον χώρο των δεδομένων 8.48 8.6.2.5 Το νευρωνικό δίκτυο ανάλυση κυρίων συνιστωσών APEX 8.49 8.6.3 Αυτό-οργανούμενος Πίνακας Απεικόνισης Χαρακτηριστικών του Kohonen 8.53 8.6.3.1 Περιγραφή του Kohonen SOFM 8.54 8.6.3.1 Καθορισμός των παραμέτρων του Kohonen SOFM 8.59 8.6.3.2 Τα βήματα εκπαίδευσης του νευρωνικού ταξινομητή Kohonen SOFM: 8.60 8.7 Learning vector quantization 8.63 8.7.1 Ο αλγόριθμος LVQ 8.65 8.7.2 Ο αλγόριθμος LVQ2 8.66 8.7.3 Ο αλγόριθμος LVQ3 8.67 8.8 Ασαφής ταξινόμηση 8.68 8.8.1 Ο ταξινομητής Fuzzy C means 8.68 8.8.2 Λειτουργία του FCM ταξινομητή 8.74 8.8.3 Ο ταξινομητής των Gustafson-Kessel 8.75 8.8.4 Λειτουργία του ταξινομητή Gustafson Kessel 8.77 8.9 Μηχανές διανυσμάτων υποστήριξης 8.81 8.9.1 Μη διαχωρίσιμα διανύσματα: Υπερεπίπεδα χαλαρών ορίων 8.84 8.9.2 Μη γραμμικά διαχωρίσημα διανύσματα 8.86 8.10 Μέτρηση της ισχύος των κλάσεων 8.89 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ