دانلود پروژه: ارايه‌ي يك روش بخش‌بندي مبتني بر الگوريتم‌هاي هوشمند به‌منظور تشخيص اشياء در تصاوير بيروني

تعداد 133صفحه در فایل word

دکتري رشته‌ي مهندسي کامپيوتر گرايش معماري سيستم‌هاي کامپيوتري

ارايه‌ي يك روش بخش‌بندي مبتني بر الگوريتم‌هاي هوشمند به‌منظور تشخيص اشياء در تصاوير بيروني

چکيده

پردازش خودکار تصاوير بيروني، کاربردهاي متعددي ازجمله هدايت روبات‌هاي خودکار، ياري رساندن به افراد نابينا و کم‌بينا براي تردد کم‌خطر، کنترل ترافيک و طراحي کامپيوترهاي پوشيدني دارد. ويژگي‌هاي خاص اين نوع تصاوير مانند اثرات نوري و تنوع رنگ و بافت، انجام تحليل‌هاي سطح پايين و به‌ويژه بخش‌بندي اين تصاوير را با چالش‌هاي جدي مواجه ساخته است. از آن‌جا که بخش‌بندي يکي از مراحل مهم هر سامانه‌ي بينايي ماشين به‌شمار مي‌رود، بهبود کيفيت آن در ارتقاء عملکرد سامانه نقش مهمي را ايفا مي‌کند. در اين پژوهش با بررسي ويژگي‌هاي تصاوير بيروني، روش‌هاي خوشه‌بندي رنگي تصاوير به‌گونه‌اي سفارشي مي‌شوند که براي بخش‌بندي تصاوير بيروني مؤثر باشد. براي اين کار، از روشي چندمرحله‌اي در بستر تصاوير چنددقتي با نام اختصاري GCE استفاده مي‌شود که در هر مرحله، با تشخيص خوشه‌هاي مهم رنگي که مربوط به اشياء بزرگ تصوير هستند، آن‌ها را به تدريج حذف مي‌کند تا مجال حضور خوشه‌هاي کوچک‌تر را در تصاوير با وضوح بيش‌تر فراهم کند. براي تشخيص خوشه‌هاي مهم، روش‌هاي آماري و نيز تحليل هيستوگرام‌هاي رنگي خوشه‌ها به‌کار برده شده است. به‌علاوه از توابع ريخت‌شناسي براي حذف ناحيه‌هاي کوچک و از گراف‌هاي وزن‌دار براي تخمين تعداد رنگ‌هاي مهم تصوير و نيز ترکيب ناحيه‌هاي مجاور مشابه استفاده شده است. اين روش علاوه بر حل مشکلات فرابخش‌بندي و فروبخش‌بندي در خوشه‌بندي رنگي تصاوير، مقاومت خوبي در مقابل نويز از خود نشان مي‌دهد. براي تکميل فرآيند بخش‌بندي، هر بخش رنگي از ديد بافتي نيز تحليل مي‌شود تا ناحيه‌هايي که مربوط به اشياء مجاور هم‌رنگ با بافت‌هاي متفاوت هستند، تفکيک شوند. براي اين کار، يک ويژگي جديد بافتي به نام SGR معرفي شده است که با ترکيب انرژي‌هاي تصاوير جزيي حاصل از بانک فيلترهاي گابور، نمايي عددي از قوّت بافتي در جهت/دقت‌هاي مختلف را ارايه کند. اين ويژگي جديد، ضمن کاهش بار محاسباتي خوشه‌بندي‌هاي چندبعدي لازم براي بخش‌بندي بافتي، دقت قابل‌قبولي نيز از خود نشان مي‌دهد. براي ارزيابي کيفيت الگوريتم پيشنهادي از سه پايگاه داده‌ي UIDS، SID و BSDS که از تصاوير بيروني بخش‌بندي‌شده تشکيل شده‌اند و نيز معيارهاي آماري PRI، NPR و GCE استفاده شده است. با مقايسه‌ي کيفيت عملکرد روش پيشنهادي روي پايگاه‌هاي داده‌ي مزبور با الگوريتم‌هاي مشهور بخش‌بندي به کمک معيارهاي کمّي و کيفي، کارايي قابل‌قبول اين الگوريتم به‌ويژه در مورد تصاوير بيروني نشان داده مي‌شود.

واژگان کليدي:  تصاوير بيروني، بخش‌بندي، خوشه‌بندي رنگي، تحليل بافت، فيلترهاي گابور