Распознавание полутоновых текстур на основе стохастической геометрии и функционального анализа

• Автор: Мокшанина, Дарья Алексеевна
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ОБЗОР ПОДХОДОВ К ПРОБЛЕМЕ РАСПОЗНАВАНИЯ ТЕКСТУР

1.1. Методы анализа текстур

1.2. Общая схема системы распознавания образов.

1.3. Зависимость свойств чугуна от формы кристаллизации в нем

графита

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

ГЛАВА 2. РАСПОЗНАВАНИЕ ТЕКСТУР С ПОЗИЦИИ

СТОХАСТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО

АНАЛИЗА
2.1 Формирование признаков текстур
2.1.1. Математический аппарат стохастической геометрии в решении проблемы формирования новых признаков текстур
2.1.2. Триплетпые признаки текстур, основанные на аппарате стохастической геометрии и функционального анализа.
2.1.3. Сегментация изображения и определение числа его объектов
2.2. Минимизация размерности признакового пространства.
2.3. Решающая процедура
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСПОЗНАВАНИЯ ПОЛУТОНОВЫХ ТЕКСТУР НА ПРИМЕРЕ ПОЛУТОНОВЫХ ТЕКСТУР МИКРОШЛИФ ОБ
ЧУГУНА С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ГРАФИТА
3.1. Схема распознающего алгоритма, основанного на аппарате
стохастической геометрии и функционального анализа
3.2 Реализация распознающего алгоритма, основанного на аппарате стохастической геометрии и функционального анализа
iv. Vi
3.3 Схема распознающего алгоритма, основанного на матрицах
смежности.
3.4. Реализация распознающего алгоритма, основанного на матрицах
смежности.
3.5 Сравнение результатов распознавания методом, основанным на аппарате стохастической геометрии и функционального анализа, и с
позиции подхода, основанного на матрицах смежности
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


В литературе по машинному зрению существует целый ряд нестрогих определений текстуры. Претт- «текстура- описание пространственной упорядоченности элементов изображения» [], Харалик - «текстура -некоторым образом организованный участок поверхности [], Тамура — «текстура- нечто составляющее макроскопическую область» [5], Ричардс- «текстура определена для наших целей как атрибут поля, не имеющего никаких компонентов (составляющих), которые выступают счетными» []. В настоящей работе под текстурой будет пониматься изображение поверхности с повторяющимися примитивами каким-либо образом распределенными на ней. Методы анализа текстур, как правило, разрабатываются отдельно для каждого конкретного случая. Чаще всего, текстуру описывают в соответствии с двумя главными измерениями. Первое из них относится к составляющим текстуру непроизводным элементам, второе - к их пространственному взаимодействию или взаимозависимости. Под тоновым непроизводным элементом понимают максимальное связное множество клеток растра изображения, характеризуемое некоторым набором признаков []. Описание тонового непроизводного элемента включает как тоновые признаки, так и признаки области. Пространственная организация непроизводных элементов может быть случайной, с парными взаимозависимостями между соседними непроизводными элементами или с взаимозависимостью между п непроизводными элементами сразу. Эта зависимость может быть структурной, вероятностной или функциональной (например, линейной). Примером простейшего непроизводиого элемента служит одиночная клетка с яркостью в качестве признака. Наиболее часто используют максимальные связные, множества клеток с некоторым конкретным признаком. В качестве примера такого рода непроизводиого элемента можно привести максимальное связное множество клеток с одной и той же яркостью или с одним и тем же направлением края. Примером признаков ненроизводных элементов могут служить характеристики формы связной области и однородность распределения в ней локального признака. Например, связному множеству клеток можно приписать его длину или иную характеристику вытянутости его формы, а также дисперсию распределения локального признака. Результатом построения непроизводных элементов служит их список с координатами центров и со значениями признаков. Кроме того, может быть получена топологическая информация, например, о соседстве непроизводных элементов, о расстоянии-до ближайшего непроизводного элемента. По этим данным можно построить какое-либо пространственное отношение, например отношение соседства или близости непроизводных элементов, а затем подсчитать, какое число непроизводных элементов каждого типа находится в этом пространственном отношении. Текстуры можно разделить на искусственные и естественные []. Искусственные текстуры - это структуры из графических знаков, расположенных на нейтральном фоне []. Такими знаками могут быть отрезки линии, точки, звездочки или буквы и цифры. Несколько примеров искусственных текстур представлено на рис. Естественные текстуры, как подразумевается в их названии, это изображения естественных сцен. Примерами могут служить фотографии кирпичных стен, черепицы крыш, песка, травы и т. На рис. ЛАДА. АЛДА*-**«* 4. Т«Л. Рисунок 1. ПСЛГ - . ПГ" лг ш ’ ,;]? Л1 г. С ПП. П. . II. Рисунок 1. На качественном уровне можно выделить следующие текстуры: мелкозернистые, крупнозернистые, гладкие, гранулированные, беспорядочные, линейчатые, пестрые, нерегулярные, холмистые. Каждое из этих прилагательных можно выразить признаком тоновых непроизводных элементов или пространственного взаимодействия между ними. Основные внутренние отношения между тоновыми непроизводными элементами и пространственным отношением между ними можно описать следующим образом. Для мелкозернистой текстуры характерны беспорядочная пространственная структура тоновых непроизводных элементов и существенные изменения яркости от элемента к элементу. По мере того как пространственная структура становится все более определенной, а однотонные области охватывают все большее число элементов растра, зернистость текстуры возрастает [5].