Ανώτατο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΜΕΘΟΔΩΝ ΚΑΤΑΤΜΗΣΗΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Σπουδάστριες: Κατσαρού Κυριακή & Χαλιμούρδα Άννα Επιβλέπων Καθηγητής: Δρ. Νικολαΐδης Αθανάσιος ΣΕΡΡΕΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2006 ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 ΚΑΤΑΤΜΗΣΗ Κατάτμηση εικόνας: Διαδικασία εξαγωγής από την εικόνα μιας ή περισσοτέρων συνδεδεμένων περιοχών που ικανοποιούν κάποιο κριτήριο ομοιογένειας Συνθήκες: 1) με Ø , 2) για 3) για και που είναι γειτονικά ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 ΚΑΤΑΤΜΗΣΗ Σκοπός: Η βελτίωση της απεικόνισης των περιοχών της εικόνας Η έμφαση σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της εικόνας Η χρήση µετασχηµατισµών για καλύτερη απεικόνιση και στη συνέχεια εκτίμηση του αντικειμένου. Περιορισμοί: «Πόσο καλός είναι ένας αλγόριθμος;» ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΤΑΤΜΗΣΗ Ιατρική Αναγνώριση Παθήσεων Εντοπισμός Καρκινικών Κυττάρων Ταξινόμηση Αιματικών Κυττάρων Συμπίεση δεδομένων Ασύρματα Επικοινωνιακά Συστήματα Επεξεργασία Βίντεο Αναζήτηση Κίνησης ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΤΜΗΣΗΣ Τεχνικές Βασισμένες σε Χώρο Χαρακτηριστικών (Feature-space based techniques) Ομαδοποίηση (Clustering) Προσαρμοσμένη Ομαδοποίηση k-μέσων (Adaptive k-means clustering) Κατωφλίωση Ιστογράμματος (Histogram Thresholding) Τεχνικές Βασισμένες στο Πεδίο Ορισμού Εικόνων (Image-Domain Based Techniques) Τεχνικές Διαίρεσης και Ένωσης (Split-and-Merge Technique) Τεχνικές Αύξησης Περιοχής (Region Growing Techniques) Τεχνικές Βασισμένες στην Εύρεση Ακμών (Edge Based Techniques) Τεχνικές Βασισμένες σε Νευρωνικά Δίκτυα (Neural-Network Based Techniques) Τεχνικές Βασισμένες στη Φυσική (Physics) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Τεχνική Αύξησης Περιοχής & Τεχνική Γραφήματος Γειτνίασης Περιοχών Στάδια αλγορίθμου: Τεχνική Αύξησης Περιοχής (Region Growing Process) Τεχνική Γραφήματος Γειτνίασης Περιοχών (Region Adjacency Graph) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Τεχνική Αύξησης Περιοχής Ορισμός Περιοχής Σκοπός του 1ου σταδίου: Αρχική ανάθεση ετικετών Κριτήριο Ομοιογένειας: Χρωματική διαφορά ενός εικονοστοιχείου και της μέσης τιμής χρώματος μιας περιοχής ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Τεχνική Αύξησης Περιοχής είναι αρκετά μικρή Ευκλείδεια Απόσταση Τύπος μέσης τιμής χρώματος Εισαγωγή Κατωφλίου Αν η Ευκλείδεια απόσταση κατώφλι  εισαγωγή εικονοστοιχείου στην περιοχή ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Τεχνική Γραφήματος Γειτνίασης Περιοχών Αποτέλεσμα του RGP Απεικόνιση του RAG Σκοπός του 2ου σταδίου: Συγχώνευση γειτονικών περιοχών Κριτήριο: Δύο περιοχές ενώνονται αν η απόσταση μεταξύ τους είναι μικρή ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Τεχνική Γραφήματος Γειτνίασης Περιοχών Απόσταση Fisher Τύπος διασποράς χρώματος Τύπος μέσης τιμής χρώματος Εισαγωγή Κατωφλίου Αν η απόσταση Fisher κατώφλι  ένωση γειτονικών περιοχών ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Μέθοδος Πολυκατωφλίωσης Ιστογραμμάτων και Συγχώνευσης Στάδια αλγορίθμου: Πολυκατωφλίωση των RG, RB, GB ζευγαριών Συγχώνευση των τελικών κατετμημένων πινάκων ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Πολυκατωφλίωση Διδιάστατων Ιστογραμμάτων Σχηματισμός Διδιάστατων Ιστογραμμάτων Λείανση Ιστογραμμάτων Down-Sampling (Υποδειγματοληψία) Επιλογή Κορυφών & Διαίρεση Ιστογράμματος Up-Sampling (Υπερδειγματοληψία) Κατάτμηση Εικόνων 2-Ζωνών ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Πολυκατωφλίωση Διδιάστατων Ιστογραμμάτων Σχηματισμός Διδιάστατων Ιστογραμμάτων Ιστογράμματα μεγέθους 256x256 (RB,RG,GB) Λείανση Ιστογραμμάτων Gaussian Φίλτρο Down-Sampling (Υποδειγματοληψία) Μείωση ιστογραμμάτων από 256x256 σε 32x32 ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Πολυκατωφλίωση Διδιάστατων Ιστογραμμάτων Επιλογή Κορυφών & Διαίρεση Ιστογράμματος Διαδικασία ομαδοποίησης Εισαγωγή ετικετών στα bins των ιστογραμμάτων Για = 1,2,…,Κ (ο αριθμός των κορυφών) Up-Sampling (Υπερδειγματοληψία) Μετατροπή ιστογραμμάτων από 32x32 σε 256x256 Κατάτμηση Εικόνων 2-Ζωνών Διαδικασία χαρτογράφησης ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Συγχώνευση των Κατετμημένων Πινάκων Δημιουργία μετασχηματισμών: RG-GB και GB-RB και RB-RG να ταιριάζουν (RG-RB και RG-GB να ταιριάζουν, ενώ τα RB-GB να μην ταιριάζουν) ή ( RG-RB και RB-GB να ταιριάζουν, ενώ τα RG-GB να μην ταιριάζουν) ή (RG-GB και RB-GB να ταιριάζουν, ενώ τα RG-RB να μην ταιριάζουν) (RG-RB ταιριάζουν μόνο στο κόκκινο), ή (RG-GB ταιριάζουν μόνο στο πράσινο), ή (RB-GB ταιριάζουν μόνο στο μπλε) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

Συγχώνευση των Κατετμημένων Πινάκων Φίλτρο πλειονότητας στις χωρικές και χρωματικές διαστάσεις. 5x5 γειτονιά Ετικέτα που εμφανίζεται περισσότερο Τοποθέτηση της ετικέτας στην τελική κατετμημένη εικόνα ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 Σύγκριση των Μεθόδων Υπολογιστική πολυπλοκότητα Λογική πολυπλοκότητα ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 Παραδείγματα Αρχική εικόνα RGP&RAG(98, 0.85) PEAKS(10) Αρχική εικόνα RGP&RAG(75, 0.5) PEAKS(8) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006 Παραδείγματα Αρχική εικόνα RGP&RAG(50, 1) PEAKS(4) Αρχική εικόνα RGP&RAG(145, 0.48) PEAKS(29) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: Κ.ΚΑΤΣΑΡΟΥ-Α.ΧΑΛΙΜΟΥΡΔΑ ΣΕΡΡΕΣ 2006