Розпiзнавання та iнтерпретацiя геометричних форм зображень проекцiйної природи. Концепцiя об"єкту у багатовимiрному просторi. Вiдображення класiв еквiвалентностi геометричних форм на простiр характеристик. Аналіз растрових зображень комп"ютерної графіки.
Аннотация к работе
Відновлення просторової форми обєкту за його фізичними полями, які візуалізуються відповідним зображенням, належить до числа фундаментальних науково-технічних проблем, одним з основних напрямків якої є ідентифікація зображень - визначення належності зображення, яке аналізується, до одного з класів геометричних форм, кожний з яких подається зображенням (або низкою зображень) еталонного обєкту. Існуючі на сьогодні її часткові розвязання можна розглядати лише в контексті загальноїї проблематики розпізнавання образів та штучного інтелекту, в рамках яких побудова інформаційної моделі зображення у будь-якій формі не розглядається. Вперше сформульовано концепцію геометричного обєкту у просторі ІХ зображень, що включає: - метризацію простору ІХ, яка забезпечує визначення кількісних мір відмінності геометричних форм зображень фіксованого обєкту, одержаних за різних позиційних умов проеціювання; Найбільш поширеним способом кодування зображення є його подання у вигляді упорядкованого набору числових характеристик (інформаційних ознак), що дозволяє розглядати зображення як точки у просторі цих ознак розмірності , яка визначається їх кількістю. Основні обмеження, прийняті в роботі, випливають з специфіки предметних галузей, на які орієнтоване дослідження: 1) матеріальний обєкт, зображення якого аналізуються, приймається плоским; 2) система реєстрації зображень є ізопланатичною, тобто реалізує відображення довільної точки обєкту в область картинної площини з центром у точці, яка знаходиться у взаємно-однозначній відповідності з точкою обєкту; зазначена область є малою у порівнянні із зображенням в цілому.В дисертації вирішено наукову проблему геометричного моделювання зображень проекційної природи, інваріантного до факторів, які зумовлюють їх формоутворення.Информационные признаки геометрических классов изображений, основанные на инвариантных интегральных преобразованиях // Тезисы докл. "Математические методы распознавания образов". Групповые интегральные признаки геометрических классов проекционных изображений в задачах их инвариантного распознавания // Тезисы докл. Інваріантні інформаційні ознаки геометричних форм самоафінних фрактальних зображень // Proc.of Second All-Ukrainian International Conference "Signal/Image Processing and Pattern Recognition" (UKROBRAZ"94). Инвариантные системы информационных признаков проекционных изображений в задачах идентификации простраственных форм геометрических объектов // Proc. of Third International Conf.
Вывод
В дисертації вирішено наукову проблему геометричного моделювання зображень проекційної природи, інваріантного до факторів, які зумовлюють їх формоутворення. Розроблено методологічні принципи та визначено напрямки розвитку в рамках запропонованих моделей нових методів обробки та інтерпретації зображень. Практичні результати роботи створюють умови для розвязання значної прикладної проблеми розпізнавання та інтерпретації відеоінформації, отриманої дистанційними засобами.
Список литературы
1. Запропоновано та обгрунтовано принципи подання геометричних форм проекційних зображень наборами ІХ у вигляді упорядкованих множин нормованих безрозмірних семіінваріантів; визначено топологічні властивості простору ІХ; дані означення класів та відношень еквівалентності на множині геометричних форм проекційних зображень з урахуванням багатофакторного характеру їх формоутворення іконічними системами. Розроблено теоретичні та методологічні основи подання зображень проекційної природи у просторах інформаційних характеристик геометричних форм із забезпеченням взаємно-однозначної відповідності.
2. Побудовано метризацію простору інформаційних характеристик, яка забезпечує подання класів еквівалентності геометричних форм проекційних зображень диференційовними інваріантними многовидами, а точкові перетворення зображень - ізометричними рухами на таких многовидах. Встановлено звязок між траєкторіями ізометричних рухів на інваріантних многовидах з позиційними умовами проеціювання і на цій основі створено алгоритмічну базу розвязання оберненої задачі морфологічного аналізу проекційних зображень - відновлення параметрів, які визначають їх формоутворення.
3. Розроблено інформаційно-геометричну модель просторових форм багатокомпонентних, в тому числі растрових, зображень, складених з фрагментів, які сформовані афінними перетвореннями фіксованого зображення (прототипу). Забезпечено інваріантність моделі до афінних перетворень прототипу та множини точок розташування окремих фрагментів на картинній площині і на цій основі розроблено алгоритми ідентифікації та аналізу геометричних форм таких зображень.
4. Запропоновано і обгрунтовано багатовимірну геометричну \ модель фрактальних зображень самоафінного типу з урахуванням особливостей їх формоутворення, інваріантну до реалізації фрактального зображення, яке аналізується. Створено прикладні методики розпізнавання, морфологічного аналізу зображень з фрактальною структурою та відновлення їх топологічних характеристик.
5. Досліджено точність та інформативність подання зображень проекційної природи у просторах нормованих семіінваріантів та їх стійкості до графічних завад. Запропоновано прикладну методику визначення розмірностей моделюючих просторів з можливістю їх адаптації до рівня складності геометричних форм зображень.
6. На основі розвинутих геометричних моделей запропоновані прикладні методики та алгоритми ідентифікації та морфологічного аналізу зображень проекційної природи, ефективність яких підтверджена впровадженнями. Запропоновані в роботі методи ідентифікації та аналізу зображень проекційної природи та відповідне програмне забезпечення впроваджені в КБ "Південне" (м.Дніпропетровськ), державному підприємстві "Радіоприлад" (м.Запоріжжя), ДЗАТ КБ "Дніпровське" (м.Дніпропетровськ), СКТБ Інституту геотехнічної механіки НАН України.
Перспективи подальшого розвитоку досліджень за тематикою роботи повязані з розробкою інформаційно-геометричних моделей зображень, інваріантних до їх проективних, конформних та контактних перетворень; побудовою багатовимірних геометричних моделей у просторах інформаційних характеристик з рімановими метриками; узагальненням розвинених моделей в напрямку забезпечення аналізу яскравісних характеристик зображень, особливо з урахуванням фізичних механізмів розсіювання поверхнями матеріальних обєктів випромінення - носія відеоінформації.
Список опублікованих праць за темою дисертації
Основні публікації: 1. Корчинский В.М. Цифровое моделирование инвариантного классификатора бинарных изображений // Методы и средства моделирования в системах обработки сигналов. - Днепропетровск: ДГУ, 1987. - С. 68-70.
2. Безребрый С.Н., Корчинский В.М. Информационные признаки образов, заданных на конечных коммутативных группах // Методы и средства проектирования элементов РЭА. - Днепропетровск: ДГУ, 1989. - С. 11 - 16.
3. Корчинский В.М. Инвариантные информационные признаки унимодулярных аффинно-эквивалентных классов плоских изображений // Методы и средства проектирования элементов РЭА. - Днепропетровск: ДГУ, 1989. - С. 26 - 30.
4. Корчинский В.М. Инвариантные информационные признаки пространственных форм проекционных изображений // Прикладная геометрия и инженерная графика. - К.: КГТУСА, 1994. -Вып.57. - С. 87 - 89.
6. Корчинский В.М. Определение параметров геометрических преобразований проекционных изображений на основе системы инвариантных информационных признаков их пространственных форм // Прикладная геометрия и инженерная графика. - К.: КГТУСА. - 1995. - Вып. 58. - С. 64 -66.
7. Корчинский В.М. Групповые преобразования обобщенных моментов плоских изображений в задачах их инвариантного распознавания // Моделирование и проектирование РЭС. - Днепропетровск: ДГУ, 1995. - С. 41-43.
8. Корчинский В.М. Инвариантное распознавание геометрических форм плоских фрактальных изображений // Прикладная геометрия и инженерная графика. - К.: КГТУСА, 1996. - Вып. 59. - С. 62-65.
9. Корчинський В.М., Реута О.В. Ідентифікація фотограметричних зображень на основі інваріантів просторових форм плоских геометричних об"\-єктів // Прикладная геометрия и инженерная графика. -К.: КГТУСА, 1996. - Вып.59. - С. 102-105.
10. Корчинский В.М. Обратная задача идентификации проекционных изображений // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА. - 1996. - Вип. 60. - С. 84-86.
11. Корчинский В.М., Бондаренко М.В. Геометрические модели в морфологическом анализе проекционных фотограмметрических изображений // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА. - 1996. - Вип. 60. - С. 166-169.
12. Корчинский В.М. Инвариантные геометрические модели форм составных изображений // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА. - 1997. - Вип. 61. - С. 115-118.
13. Корчинський В.М., Реута О.В. Геометрична модель ідентифікації багатотонових проекційних зображень в просторі Лобачевського // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА. - 1997. - Вип. 62. - С. 189-192.
14. Корчинський В.М. Морфологічний аналіз проекційних зображень на підставі параметрів внутрішньої геометрії багатовимірних многовидів // Прикладна геометрія та інженерна графіка:- К.: КДТУБА, 1997. - Вип.62. - С. 71-73.
15. Михайленко В.Є., Корчинський В.М. Концепція геометричного обєкту в морфологічному аналізі проекційних зображень // Прикладна геометрія та інженерна графіка: К.: КДТУБА, 1997. -Вип.61. - С. 59-63.
16. Корчинський В.М. Інваріантні властивості многовидів, які подають геометричні форми фрактальних зображень // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА, 1998. - Вип. 63. - С. 71-74.
17. Корчинський В.М. Ізометричні перетворення в інваріантних геометричних моделях морфологічного аналізу проекційних зображень // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА, 1998. - Вип. 63. - С. 168-170.
18. Корчинский В.М. Проективно-инвариантные геометрические модели изоплатанических изображений // Вісник ДДУ. Серія "Фізика та радіоелектроніка". - Дніпропетровськ: ДДУ, 1998. -Вип.3. - Том 2. - С.134-139.
19. Корчинский В.М. Обратная задача идентификации изопланатических изображений // Математические модели и современные информационные технологии. - К.: Ин-т математики НАН Украины. - 1998. - С. 69-71.
20. Корчинский В.М. Обратная задача морфологического анализа астигматических изображений // Труды Таврической государственной агротехнической академии. - Мелитополь. - 1998. - Вып.4. Прикладная геометрия и инженерная графика. - Том 2. - С.124-126.
21. Корчинський В.М. Проекційна модель ідентифікації ізопланатичних зображень у неєвклідових просторах // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - К.: КДТУБА, 1998. - Вип. 64. - С. 93-96.