Чупиков Андрій Миколайович. Моделі мультиграничної сегментації зображень

Краткое описание

Чупиков Андрій Миколайович. Моделі мультиграничної сегментації зображень : Дис... канд. наук: 05.13.23 2008

Чупиков А.М. Моделі мультиграничної сегментації зображень Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.23 системи та засоби штучного інтелекту. Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2008.
Дисертація присвячена розробці моделей і методів, що забезпечують синтез адекватних із прикладного погляду розбиттів поля зору на основі двоетапних процедур. Перший етап полягає в одержанні часткової сегментації зображень на основі мультиграничної обробки. Другий етап пов’язаний з одержанням на базі перетворень розбиттів або покриттів сімейств носіїв зображень, придатних для тематичної інтерпретації, та сцен, що корелюють зі значущими об’єктами. Проведені теоретико-експериментальні дослідження мультиграничних моделей та операцій із класами еквівалентностей або толерантностей з урахуванням їхніх просторових властивостей і апріорної ознакової інформації, пов’язаної зі специфікою предметно-орієнтованої області, дозволили створити програмні засоби, що забезпечують як розв’язання конкретних завдань обробки та інтерпретації візуальної інформації, так і їхнє використання при виборі характеристик алгоритмів сегментації на базі мультиграничних моделей.

У дисертації наведено узагальнене та отримано нове вирішення наукового завдання усунення семантичного конфлікту між обробкою та тематичною інтерпретацією візуальної інформації у вигляді моделей мультиграничної сегментації зображень і перетворень класів еквівалентності або толерантності на основі даних, які визначені специфікою предметної області. Під час проведення дисертаційних досліджень отримано такі основні результати:
1. Встановлено, що в концептуальному і прикладному аспектах для інтерпретації візуальної інформації досить універсальним і адекватним є підхід, що полягає в отриманні часткової сегментації зображень на базі мультиграничних моделей і наступних перетворень розбиттів і/або покриттів поля зору, що продукуються, з урахуванням апріорних даних.
2. Запропоновано обґрунтовані й досліджені моделі, в основу яких покладено зв’язок розбиттів і покриттів поля зору, індукованих розбиттями й покриттями діапазону зміни яскравостей (множини ознак). Властивості розбиттів і покриттів забезпечують отримання розбиттів, аналіз яких створює передумови для пошуку розумного компромісу між надмірною і недостатньою сегментацією.
3. Встановлено, що для підвищення ефективності інтерпретації візуальної інформації доцільно проводити морфологічну обробку окремих класів еквівалентності або толерантності, а розбиття або покриття повинні перетворюватися з урахуванням їхніх просторових властивостей та ознакової інформації, пов’язаної зі специфікою предметно-орієнтованої області.
4. На основі узагальнених вимог до трансформацій результатів часткової сегментації конкретизовано операції з окремими областями і з їхніми сімействами. Виявлено випадки одержання однозначних результатів і ситуації, що вимагають залучення додаткової інформації: або ознак форми об’єктів чи областей, що визначають носій їхніх зображень, або характеристик просторової конфігурації необхідної фактор-множини.
5. Удосконалено методи мультиграничної сегментації зображень. Шляхом експериментальних досліджень виявлено особливості двоетапної процедури сегментації на основі мультиграничних моделей і перетворень розбиттів і покриттів у плані застосування операцій, що забезпечують істотне зменшення кількості аналізованих областей за рахунок злиття або вилучення фрагментів несуттєвих із погляду застосувань.
6. Теоретичні й практичні результати дисертації реалізовано у вигляді програмних засобів, що забезпечують як розв’язання конкретних завдань обробки та інтерпретації візуальної інформації, так і їхнє використання в задачах імітаційного моделювання для вибору характеристик алгоритмів сегментації на базі мультиграничних моделей.
7. Результати теоретико-експериментальних досліджень реалізовано та впроваджено у вигляді прикладних та дослідницьких програмних комплексів, що використовуються при розробці систем медичної діагностики.