Розроблено та досліджено локально-адаптивні алгоритми усунення шумів зі змішаним законом розподілу зі зображень. Запропоновані алгоритми базуються на кусково-лінійній моделі функції яскравості зображення та використовують апарат математичної морфології для моделювання локальних об'єктів зображення. Розроблений алгоритм робастної оцінки локальних характеристик зображення, зокрема, коефіцієнтів лінійної регресії та локальної дисперсії, базується на критерії максимуму апостеріорної ймовірності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено новий підхід щодо побудови алгоритмів просторової інтерполяції статичних зображень. Запропоновано метод, перший етап якого полягає у розв'язанні задачі каркасної інтерполяції зображення, другий - у вирішенні проблеми реконструкції зображення на всій області за інтерпольованими значеннями на каркасі. Запропоновано алгоритм адаптивної побудови каркасу зображення, остов якого є близьким до його топографічної карти, та алгоритм відтворення значень породжуючих функцій зображень на побудованому каркасі. Одержано аналітичне подання для шеститочкового інтерполяційного сплайну з мінімальною локальною кривизною, який використовується в алгоритмах. Запропоновано варіаційну постановку задачі реконструкції зображення. Доведено її розв'язність на класі функцій з обмеженою варіацією. Наведено апроксимативну модель задачі реконструкції зображень, з використанням якої побудовано числові процедури їх просторової інтерполяції. Встановлено факт її розв'язності та доведено, що розв'язки таких задач у відповідних топологіях спрямовані до розв'язків вихідної задачі реконструкції зображень. Здійснено практичну реалізацію розробленого методу. Зроблено висновок, що запропонований підхід дозволяє уникнути появи ряду візуальних артефактів і зберегти достатньо високу візуальну якість результуючих зображень.

  Скачати повний текст

Удосконалено теорію скінченної візуалізації тривимірних графічних об'єктів, що дозволило вирішити науково-прикладну проблему підвищення продуктивності та реалістичності формування зображень у системах комп'ютерної графіки з використанням концепції структурно-адаптивного зафарбовування, нових моделей освітлення, методів зафорбовування, формоутворення й антиаліайзингу. На базі розроблених теоретичних положень створено високопродуктивні програмні й апаратні засоби для систем формування тривимірних графічних зображень. На підставі результатів комп'ютерного моделювання, експериментальних досліжень і впровадження нових засобів у системах комп'ютерної графіки підтверджено адекватність розроблених теоретичних засад та ефективність запропонованих методів.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційні технології перетворення й аналізу цифрових зображень, що базуються на теорії трикутних норм і нечіткій логіці. Побудовано двопараметричну трикутну t-норму, встановлено взаємозв'язок між нечіткою логікою та кількісним оцінюванням узагальненого контрасту зображень через трикутні s-норми, запропоновано S-подібну функцію нечіткої належності дійсного додатнього степеня. Удосконалено методи підсилення контрасту з використанням нечіткої логіки. Розроблено метод двопараметрової оптимізації функцій нечіткої належності на основі критерію максимуму нечіткої ентропії, побудовано методи фільтрації шуму зі зображення на основі нечіткої логіки, в яких використано мультиплікативну модель зображення. Удосконалено методи розпізнавання прямих країв об'єктів і ліній на багатоградаційному зображенні з використанням перетворення Хафа та нечіткої логіки для аналізу локального контрасту зображення, що дозволяє збільшити точність розпізнавання. Експериментально підтверджено ефективність розроблених методів, які використано у процесі створення системи автоматизованої обробки й аналізу зображень результатів неруйнівного контролю виробів і матеріалів, а також програмного комплексу для автоматизації формування траєкторії руху променя у процесі електронно-променевого зварювання.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість підвищення швидкодії інтелектуальних систем обробки й розпізнавання зображень (ІСОРЗ) за умов завад на базі ітеративних методів ієрархічної контурної сегментації зображень у просторі гіперболічного вейвлет-перетворення (ГВП). Удосконалено модель ієрархічного формування образів об'єктів шляхом введення параметра семантичного значення рівнів ієрархії й об'єктів на них. Вперше розроблено квазіньютонівський метод пошуку екстремуму функції з використанням ГВП. Створено ітеративний метод виділення контурів об'єктів у просторі ГВП на базі квазіньютонівського методу пошуку екстремуму функції. Удосконалено пороговий метод виділення контурів у просторі ГВП за рахунок застосування квазіградієнтного ітеративного методу пошуку екстремуму функції, що дозволило усунути проблему вибору порогу, збільшити швидкодію контурної сегментації. Запропоновано новий метод морфологічної контурної обробки напівтонових зображень за рахунок переходу у простір ГВП, що дозволило зменшити час одержання контурного опису об'єктів ієрархічної структури. Ітеративні методи контурної сегментації, модель і методику класифікації впроваджено у прикладних ІСОРЗ об'єктів ієрархічної структури. Підтверджено підвищення швидкодії ІСОРЗ від 1,3 до 5 разів за середньої вірогідності розпізнавання 0,91.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено метод розв'язання задачі пошуку візуальних образів з допомогою 4-D структурних коефіцієнтів, які одержано в результаті кластерного аналізу. Розроблено методи класифікації візуальних образів за згортанням ключів образів, а також за їх структурними властивостями. Розвинуто, вдосконалено класичний ієрархічний агломеративний алгоритм за рахунок триступеневої кластеризації. Вдосконалено методи каскадної декомпозиції даних і простору, за рахунок чого збільшено швидкодію алгоритмів, зменшено область пошуку оптимальних розв'язків та обчислювальні ресурси для розв'язання задач кластеризації зображень з кращими показниками точності декомпозиції.

  Скачати повний текст

Зазначено, що в процесі вирішення прикладних завдань доцільно обробляти та передавати відеоінформацію, ефективність їх рішення залежить від своєчасності та достовірності інформації, яка доводиться, однак, на практиці час її доведення у декілька разів перевищує необхідні значення. Розкрито основну причину часових затримок, зокрема, великі об'єми відеоданих та обмежені тактико-технічні характеристики інформаційно-телекомунікаційних систем. Визначено напрямок вирішення даної суперечності на основі використання методів компаткного представлення зображень з контрольованою втратою якості. Розроблено методи стиснення і відновлення зображень для зниження часу доведення достовірної інформації за умов обмежень на швидкодію обчислювальних систем та швидкість передачі даних в телекомунікаційних системах.

  Скачати повний текст

Розроблено метод швидкого обчислення вагового перетворення Радона (ПР) на базі використання властивостей центральної, поворотної або поворотно-дзеркальної симетрії системної матриці. ПР використано для задачі погодження об'єктів однієї сцени з великою кількістю відрізків ліній. Удосконалено методи детектування відрізків ліній за рахунок усунення викидів в області параметрів (ОП), яка визначається за допомогою запропонованої енергетичної форми ПР. Швидкодію методів детектування відрізків ліній підвищено за допомогою зменшення сумарної кількості операцій на підставі поділу зображення на сегменти та часткової оцінки ОП у разі її повторного обчислення. Запропоновано логарифмічно-енергетичну форму ПР для формування вектора ознак у новому ітераційному методі погодження за різноракурсної реєстрації об'єктів однієї сцени. На підставі результатів числових експериментів з використанням запропонованого методу швидкого обчислення ПР і його форм, методу кількісного аналізу зображень металів, методів детектування відрізків ліній і погодження об'єктів однієї сцени підтверджено ефективність запропонованих підходів і внесених змін в існуючі.

  Скачати повний текст

Розвинуто теоретичні засади перетворення, зберігання та обробки інформації, поданої у вигляді багатокольорових графічних кодів. Запропоновано узагальнення теорії графічного кодування як технології зберігання інформації з метою її подальшого вводу в обчислювальну систему. Розроблено методи зберігання алфавітно-цифрової інформації у вигляді багатокольорових графічних кодів - лінійних, стекових, матричних - з високими показниками інформаційної щільності, а також методи надійного зберігання інформації у вигляді двомірних багатокольорових графічних кодів великої ємності, які грунтуються на побудові графічнокодових знаків, що мають властивість виправляти помилки, та застосуванні для послідовності графічнокодових знаків многозначних коректувальних кодів, здатних виправляти багаторазові спотворення двох видів - помилок і стирань. Запропоновано узагальнення методу ущільнення алфавітно-цифрової інформації у разі її зберігання у вигляді двомірних багатокольорових графічних кодів. Цей метод забезпечує зберігання на обмеженій площі носія у графічнокодованому вигляді великих обсягів інформації. Розроблено організацію та архітектуру спеціалізованої обчислювальної системи та проблемно-орієнтованого процесора для обробки графічнокодованих зображень у реальному часі, які грунтуються на виконанні операцій у полях Галуа.

  Скачати повний текст

Розроблено нерівновагове позиційне кодування довжин двійкових серій, що має потенційні можливості для забезпечення ступеня стиску бітового подання даних у випадках довільних значень кількості двійкових перепадів. Вдосконалено інформаційну технологію декомпресії трансформованих зображень на базі нерівновагового позиційного декодування. Мінімізовано вплив помилок, внесених на етапі стиску. Створено методи оцінювання коефіцієнта стиску зображень на основі технології компресії трансформованих зображень, вдосконалено метод оцінки кількості операцій. Проведено оцінку часових і компресійних характеристик для різних технологій обробки трансформованих зображень.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано метод анізотропної фільтрації в площині текстури для задач синтезу зображень зворотним трасуванням. Метод передбачає виконання анізотропної фільтрації в площині текстури. Вперше надано методи упаковки векторних текстур простих нерівномірних і з довільними лініями розділу. Основною особливістю методів є те, що вхідні дані векторної форми надання перетворюються до деревоподібної структури й орієнтовані на даний у роботі метод анізотропної фільтрації. Запропоновано метод швидких обчислень зваженого кольору проекції пікселя для задач анізотропної фільтрації текстур, який передбачає виконання у препроцесорному часі значної кількості складних обчислень щодо розрахунку зваженого на відповідну вагову функцію кольору. Вдосконалено метод адаптивного трасування променів для задач усунення крайового аліасинга. Введено критерій вибору кількості рівнів розбивки.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та спецпроцесори формування та візуалізації (методом зворотного трасування променів) поверхонь, які триангульовані з кутовою похибкою (КП) системи візуалізації (гранично триангульовані поверхні (ГТП)). Описано методи формування поверхні, зокрема, метод рекурсивного розбиття поверхні триангульованої поверхні (не в реальному часі), граничної триангуляції параметрично заданих поверхонь, формування поверхні рельєфу великої площі (в аерокосмічному розумінні) з мікрорельєфом. Запропоновано метод візуалізації ГТП з КП системи візуалізації на основі високопродуктивної процедури пошуку точки перетину проекційного променя з трикутником, яка інваріантна до системи координат і багаторазової субдискретизації. Удосконалено метод накладення та фільтрації текстур з урахуванням особливостей ГТП, у якому поєднані геометричний та текстурний опис поверхні з суттєвим зменшенням кількості звертань до оперативної пам'яті в реальному часі та похибки накладення. Проаналізовано метод пріоритетної візуалізації, запропоновано критерій розподілу об'єктів позакабінної ситуації по кадрових буферах та критерії оновлення зображення. Зазначено, що в метод введено поняття віртуальної сфери похибки та запропоновано метод локалізації центрів даних сфер, що зменшує сукупні обчислювальні витрати на візуалізацію.

  Скачати повний текст

Розроблено нові й удосконалено існуючі методи та засоби підвищення ефективності комп'ютерного аналізу зображень. За результатами проведених теоретичних і експериментальних досліджень модифіковано адаптивний метод лінійного контрастування для попередньої обробки зображень. Удосконалено метод екстракції ознак на підставі просторової фільтрації. Розроблено підхід, який передбачає уніфікацію процедур екстракції ознак і класифікацію об'єктів. Установлено, що екстракція ознак на базі просторової фільтрації з використанням асоціативних машин для розв'язання задачі розпізнавання об'єктів дозволяє ефективно розв'язувати комплексну задачу аналізу зображень. Запропоновано структуру комп'ютерної системи аналізу зображень з компонентами для навчання та тестування та зворотнім зв'язком. Розроблено методику визначення залежності між коефіцієнтом розпізнавання системи аналізу зображень і параметрами її налаштування у вигляді рівняння регресії.

  Скачати повний текст

Створено математичну модель адаптивної нормалізації для систем технічного зору. Розглянуто існуючі методи нормалізації зображень, визначено їх недоліки. З метою підвищення ефективності методів нормалізації зображень обгрунтовано необхідність розробки нових засобів їх подання на базі застосування вейвлет-аналізу, який дозволяє аналізувати зображення та вилучати геометричні ознаки об'єкта. На основі математичної моделі створено метод визначення групи перетворень (перспективи, повороту, косого зсуву, зсуву, масштабування). Запропоновано метод виділення контуру зображення за рахунок використання безперервного вейвлет-перетворення, в якому, на відміну від традиційних методів, обробку проводять не за площами, а послідовно за рядками та стовпцями, що дозволяє визначати контур на слабко контрастних зашумлених зображеннях. Встановлено, що запропоновані критерії забезпечують адекватність визначення груп перетворень, що надає можливість їх застосовувати в реальних системах технічного зору. Результати наукового дослідження використано для побудови нових засобів систем технічного зору.

  Скачати повний текст

Наведено методи та моделі аналізу текстів природної мови на базі функціонального подання семантики. Розроблено модель формалізації семантики природно-мовних конструкцій у вигляді суперпозицій семантичних функцій, що дозволяє покращити якість систем автоматичної обробки текстів у процесі аналізу багатозначних мовних одиниць. Розроблено метод перетворення мовних конструкцій у суперпозиції семантичних функцій. Розглянуто метод уніфікації, що дозволяє встановлювати значеннєву еквівалентність мовних конструкцій, які подано семантичними функціями. Удосконалено метод аналізу на базі атрибутних транслювальних граматик шляхом введення семантичних функцій у вигляді символів дії. Показано можливості застосування розроблених методів і моделей у системах штучного інтелекту з метою покращення якості аналізу текстів.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано ярусно-паралельні моделі прискореної рядкової та блочної обробки напівтонових зображень, які за рахунок попереднього розподілу вихідного зображення на групи рядків або блоків дозволяють уникнути "прокляття розмірності" та прискорити процес оцінювання зображень. Вперше надано метод прискореної скелетонізації бінарного зображення на основі бітових масок, який за рахунок одночасного використання 36-ти бітових масок дозволяє прискорити процес виділення осьової лінії зображення, а також зменшити обчислювальну складність на порядок у порівнянні з існуючими ітеративними методами скелетонізації. Вдосконалено узагальнену модель процесу обробки напівтонових зображень, яка на відміну від існуючих, передбачає послідовно-паралельне виконання бінаризації виділеної області інтересу, скелетонізації та нейромережевої класифікації, що дозволяє суттєво скоротити час обробки вхідного напівтонового зображення. Встановлено метод класифікації напівтонових зображень за допомогою штучної нейронної мережі персептронного типу, в якому на відміну від існуючих, автоматично виконується рівномірний адаптивний розподіл груп нейронів по потоках у залежності від розміру зображення та завантаження потоків для паралельного обчислення, а також забезпечення найбільш рівномірного завантаження обчислювальних потоків, що дозволяє прискорити процес обробки зображень великої розмірності.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі та методи, що забезпечують синтез адекватних у прикладному аспекті розбиттів поля зору на підставі двохетапних процедур. Перший етап полягає в одержанні часткової сегментації зображень за результатами мультимежової 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. Проведено теоретико-експериментальні дослідження мультимежових моделей і операцій з класами еквівалентності або толерантності з урахуванням їх просторових властивостей і апріорної ознакової інформації, пов'язаної зі специфікою предметно-орієнтованої області, що дозволило створити програмні засоби, які забезпечують розв'язання конкретних задач обробки й інтерпретації візуальної інформації та їх використання під час вибору характеристик алгоритмів сегментації на базі мультимежових моделей.

  Скачати повний текст

Показано, що метою даної обробки є побудова GT-об'єкта як образу множини траєкторій, реалізація яких засобом реєстрації призведе до генерації зображення, однойменного початковому. Запропоновано постановку завдання на множині атомарних елементів, що припускає формування GT-об'єкта як сукупності найкоротших шляхів, кожен з яких зберігає локально-глобальний напрямок. Встановлено, що формування GT-об'єкта здійснюється на підставі шляхів, виявлених для множини атомарних елементів, що відповідають локальному геометричному центру слідів без перетинань, які потім поєднуються з метою одержання мінімальної кількості найкоротших шляхів, кожен з яких реєструвався найбільшим розміром пристрою фіксації сліду. Введено поняття утворювальної - відновленого за GT-об'єктом образу зображення. Доведено, що образу зображення відповідає в загальному випадку множина GT-об'єктів. Обгрунтовано ефективність запропонованого способу, реалізованого у вигляді програмного забезпечення, показниками достовірності розпізнавання, а також кількістю об'єктів, які є результатом векторизації скелетизованих зображень. Проведено апробацію програмного забезпечення на ЗАТ "ДонецькСталь" - металургійний завод" і в страховій компанії "Спіч і К", що дозволило підвищити ефективність функціонування підсистеми розпізнавання в складі системи електронного документообігу.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення ефективності стиснення без втрат у растрових графічних форматах (на прикладі формату PNG), що використовують предиктори, словниковий алгоритм LZ77, контекстно-незалежне кодування та їх комбінації за допомогою вдосконалення та врахування взаємодії даних і застосування альтернативних чи нових методів та алгоритмів кодування. Вдосконалено метод пошуку однакових послідовностей потоку даних шляхом вибору найкоротших хеш-ланцюгів і метод точного розрахунку розмірів блоків динамічних кодів HUFF. Для зменшення коефіцієнтів стиснення у затвердженому стандарті формату PNG у середньому на понад 3.9 % вперше реалізовано післяпроцесний метод скорочення розміру стиснутого блоку у форматі DEFLATE і метод попереднього аналізу зображень з розбиттям на мінімальні й однорідні блоки рядків. Розроблено методи для генерування різницевих кольорових моделей з цілими та з дійсними коефіцієнтами, вдосконалено структуру розкладу алгоритму LZ77 та використано палітру для групового статистичного кодування, що дозволяє у випадку їх сумісної реалізації з алгоритмом коригування значень предиктора в середньому зменшити коефіцієнт стиснення більше, ніж на 12 %.

  Скачати повний текст