Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Luciv / МКОИ_пособие

.pdf
Скачиваний:
51
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
5.37 Mб
Скачать

 

p(x

 

ω1 )

 

>

p(ω2 )(L21 L22 )

.

(5.30)

 

 

 

 

p(x

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

ω

2

 

p(ω )(L L

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

12

11

 

 

 

 

 

 

Левая часть неравенства (5.30) называется отношением правдоподобия:

l

(x) =

p(x

 

 

ω1 )

.

 

 

 

 

(5.31)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

p(x

ω2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А величина, стоящая в правой части неравенства называется пороговым значением:

θ =

p(ω2 )(L21 L22 )

.

(5.32)

 

12

p(ω1 )(L12

L11 )

 

 

 

Байесовское решающее правило можно записать в виде:

l

(x)

>

θ

 

ω

 

(5.33)

 

 

1

.

12

 

<

12

 

ω2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В общем случае образ x причисляется к классу ωi , если ri (x) < r j (x) для

j = [1, M ],

i j .

 

Синтез байесовского классификатора требует знания априорных вероятностей и плотностей распределения для каждого класса образов и стоимости принятия решений.

Если априорные вероятности неизвестны, то используется минимаксный критерий. В этом случае выбирается решающее правило, которое минимизирует средние потери при наихудших возможных условиях. Если неизвестны априорные вероятности и значения потерь, то применяют критерий Неймана-Пирсона. Все эти критерии основаны на отношении правдоподобия, изменяются пороговые значения.

В тех случаях, когда единственными известными параметрами распределения являются математическое ожидание и дисперсия образов плотность распределения вектора образов задается нормальным распределением.

Рассмотренные методы классификации позволяют решать широкий круг практических задач.

121

Приложение А

Значения величин для оценки доверительных границ параметров нормального распределения

 

 

Таблица 1. Значения величин

 

1

 

tq (ν)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

ν = N 1

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

0,95

 

0,975

0,99

 

0,995

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

5

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2,180

4,460

 

8,980

22,500

 

45,000

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1,080

1,690

 

2,480

4,020

 

5,730

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0,819

1,180

 

1,590

2,270

 

2,920

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0,685

0,953

 

1,240

1,670

 

2,060

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0,602

0,823

 

1,050

1,370

 

1,640

 

 

 

 

 

 

 

 

6

0,544

0,734

 

0,925

1,190

 

1,400

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0,500

0,670

 

0,836

1,060

 

1,240

 

 

 

 

 

 

 

 

8

0,466

0,620

 

0,769

0,966

 

1,120

 

 

 

 

 

 

 

 

9

0,437

0,580

 

0,715

0,892

 

1,030

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0,414

0,546

 

0,672

0,833

 

0,956

 

 

 

 

 

 

 

 

12

0,393

0,494

 

0,604

0,744

 

0,847

 

 

 

 

 

 

 

 

14

0,347

0,455

 

0,554

0,678

 

0,769

 

 

 

 

 

 

 

 

16

0,324

0,423

 

0,514

0,627

 

0,708

 

 

 

 

 

 

 

 

18

0,305

0,398

 

0,482

0,586

 

0,660

 

 

 

 

 

 

 

 

20

0,289

0,376

 

0,455

0,552

 

0,621

 

 

 

 

 

 

 

 

22

0,275

0,358

 

0,432

0,523

 

0,588

 

 

 

 

 

 

 

 

24

0,264

0,342

 

0,413

0,498

 

0,559

 

 

 

 

 

 

 

 

26

0,253

0,328

 

0,396

0,477

 

0,535

 

 

 

 

 

 

 

 

28

0,244

0,316

 

0,380

0,458

 

0,513

 

 

 

 

 

 

 

 

30

0,235

0,304

 

0,367

0,441

 

0,494

 

 

 

 

 

 

 

 

32

0,228

0,295

 

0,354

0,425

 

0,475

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл.1

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

0,221

0,286

0,344

0,413

0,459

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

0,214

0,278

0,333

0,400

0,447

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

0,209

0,270

0,324

0,389

0,434

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

0,203

0,263

0,316

0,378

0,422

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

0,198

0,256

0,308

0,369

0,411

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

0,194

0,250

0,300

0,360

0,401

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

0,190

0,245

0,294

0,352

0,392

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

0,186

0,240

0,287

0,344

0,383

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

0,182

0,235

0,281

0,337

0,375

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

0,173

0,224

0,268

0,320

0,357

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

0,166

0,214

0,256

0,306

0,341

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

0,159

0,205

0,245

0,294

0,327

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

0,154

0,198

0,237

0,283

0,314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

0,144

0,185

0,221

0,264

0,293

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

0,135

0,174

0,208

0,248

0,276

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

0,128

0,165

0,197

0,235

0,261

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

0,117

0,151

0,180

0,214

0,238

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

0,105

0,135

0,161

0,191

0,212

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

0,091

0,117

0,139

0,165

0,183

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

0,081

0,104

0,124

0,148

0,164

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

0,074

0,095

0,113

0,135

0,149

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

0,064

0,082

0,098

0,117

0,129

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

0,057

0,074

0,088

0,104

0,116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения отношений

 

 

1

 

tq (ν) для 10< ν <500, не указанные в табл. 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

определяются по табличным значениям с помощью линейной интерполяции.

123

Таблица 2.1 Значение коэффициента χq (ν)

 

ν

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,995

0,99

 

0,975

0,95

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

3

 

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0,356

0,388

 

0,446

0,510

0,608

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0,434

0,466

 

0,521

0,578

0,659

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

0,483

0,514

 

0,566

0,620

0,693

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

0,519

0,549

 

0,599

0,649

0,717

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

0,546

0,576

 

0,624

0,672

0,736

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

0,569

0,597

 

0,644

0,690

0,751

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

0,588

0,616

 

0,661

0,705

0,763

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

0,604

0,631

 

0,675

0,718

0,774

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

0,618

0,645

 

0,688

0,729

0,783

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

0,630

0,656

 

0,699

0,739

0,791

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

0,641

0,667

 

0,708

0,748

0,798

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

0,651

0,677

 

0,717

0,755

0,804

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

0,660

0,685

 

0,725

0,762

0,810

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

0,669

0,693

 

0,732

0,769

0,815

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

0,676

0,700

 

0,739

0,775

0,820

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

0,683

0,707

 

0,745

0,780

0,824

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

0,690

0,713

 

0,750

0,785

0,828

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

0,696

0,719

 

0,756

0,790

0,832

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

0,702

0,725

 

0,760

0,794

0,836

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

0,707

0,730

 

0,765

0,798

0,839

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

0,712

0,734

 

0,769

0,802

0,842

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

0,717

0,739

 

0,773

0,805

0,845

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

0,722

0,743

 

0,777

0,809

0,848

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

0,726

0,747

 

0,781

0,812

0,850

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

0,730

0,751

 

0,784

0,815

0,853

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124

 

 

Продолжение табл.2.1

1

2

3

 

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

26

0,734

0,755

 

0,788

0,818

0,855

 

 

 

 

 

 

 

27

0,737

0,758

 

0,791

0,820

0,857

 

 

 

 

 

 

 

28

0,741

0,762

 

0,794

0,823

0,859

 

 

 

 

 

 

 

29

0,744

0,765

 

0,796

0,825

0,861

 

 

 

 

 

 

 

30

0,748

0,768

 

0,799

0,828

0,863

 

 

 

 

 

 

 

35

0,762

0,781

 

0,811

0,838

0,871

 

 

 

 

 

 

 

40

0,774

0,792

 

0,821

0,847

0,879

 

 

 

 

 

 

 

45

0,784

0,802

 

0,829

0,854

0,885

 

 

 

 

 

 

 

50

0,793

0,810

 

0,837

0,861

0,890

 

 

 

 

 

 

 

60

0,808

0,824

 

0,849

0,871

0,898

 

 

 

 

 

 

 

70

0,820

0,835

 

0,858

0,879

0,905

 

 

 

 

 

 

 

80

0,829

0,844

 

0,866

0,886

0,910

 

 

 

 

 

 

 

90

0,838

0,852

 

0,873

0,892

0,915

 

 

 

 

 

 

 

100

0,845

0,858

 

0,879

0,897

0,919

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. 2 Значение коэффициента χq (ν)

 

 

 

 

 

 

 

ν

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,05

 

0,025

0,01

0,005

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

1

7,96

15,95

 

31,91

79,79

159,58

 

 

 

 

 

 

 

2

3,08

4,42

 

6,28

9,97

14,12

 

 

 

 

 

 

 

3

2,27

2,92

 

3,73

5,11

6,47

 

 

 

 

 

 

 

4

1,94

2,37

 

2,87

3,67

4,40

 

 

 

 

 

 

 

5

1,76

2,09

 

2,45

3,00

3,48

 

 

 

 

 

 

 

6

1,65

1,92

 

2,20

2,62

2,98

 

 

 

 

 

 

 

7

1,57

1,80

 

2,04

2,38

2,66

 

 

 

 

 

 

 

8

1,51

1,71

 

1,92

2,20

2,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

 

 

Продолжение табл. 2.2

1

2

3

 

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

9

1,47

1,65

 

1,83

2,08

2,28

 

 

 

 

 

 

 

10

1,43

1,59

 

1,75

1,98

2,15

 

 

 

 

 

 

 

11

1,40

1,55

 

1,70

1,90

2,06

 

 

 

 

 

 

 

12

1,38

1,52

 

1,65

1,83

1,98

 

 

 

 

 

 

 

13

1,36

1,49

 

1,61

1,78

1,91

 

 

 

 

 

 

 

14

1,34

1,46

 

1,58

1,73

1,85

 

 

 

 

 

 

 

15

1,32

1,44

 

1,55

1,69

1,81

 

 

 

 

 

 

 

16

1,31

1,42

 

1,52

1,66

1,76

 

 

 

 

 

 

 

17

1,30

1,40

 

1,50

1,63

1,73

 

 

 

 

 

 

 

18

1,29

1,38

 

1,48

1,60

1,70

 

 

 

 

 

 

 

19

1,28

1,37

 

1,46

1,58

1,67

 

 

 

 

 

 

 

20

1,27

1,36

 

1,44

1,56

1,64

 

 

 

 

 

 

 

21

1,26

1,35

 

1,43

1,54

1,62

 

 

 

 

 

 

 

22

1,25

1,34

 

1,52

1,52

1,60

 

 

 

 

 

 

 

23

1,24

1,33

 

1,40

1,50

1,58

 

 

 

 

 

 

 

24

1,24

1,32

 

1,39

1,49

1,56

 

 

 

 

 

 

 

25

1,23

1,31

 

1,38

1,47

1,54

 

 

 

 

 

 

 

26

1,23

1,30

 

1,37

1,46

1,53

 

 

 

 

 

 

 

27

1,22

1,29

 

1,36

1,45

1,51

 

 

 

 

 

 

 

28

1,22

1,29

 

1,35

1,44

1,50

 

 

 

 

 

 

 

29

1,21

1,28

 

1,34

1,43

1,49

 

 

 

 

 

 

 

30

1,21

1,27

 

1,34

1,42

1,48

 

 

 

 

 

 

 

35

1,19

1,25

 

1,30

1,38

1,43

 

 

 

 

 

 

 

40

1,17

1,23

 

1,28

1,34

1,39

 

 

 

 

 

 

 

45

1,16

1,21

 

1,26

1,32

1,36

 

 

 

 

 

 

 

50

1,15

1,20

 

1,24

1,30

1,34

 

 

 

 

 

 

 

60

1,14

1,18

 

1,22

1,27

1,30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126

 

 

Продолжение табл. 2.2

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

70

1,13

1,16

1,20

1,24

1,27

 

 

 

 

 

 

80

1,12

1,15

1,18

1,22

1,25

 

 

 

 

 

 

90

1,11

1,14

1,17

1,21

1,23

 

 

 

 

 

 

100

1,10

1,13

1,16

1,19

1,22

 

 

 

 

 

 

Значения коэффициентов χq (ν) для 30< ν <100, не указанные в табл. 2,

определяются по табличным значениям с помощью линейной интерполяции.

127

Библиографический список

1В.Т. Фисенко, Т.Ю. Фисенко, Компьютерная обработка и распознавание

изображений: учеб. пособие.- СПб: СПбГУ ИТМО, 2008.-192 с.

2М.Д. Фершильд. Модели цветового восприятия. Второе издание. - 2004.-

439 с.

3Д. Хьюбел. Глаз, мозг, зрение: Пер. с англ.- М.:Мир, 1990.-239 с.

4Глезер В.Д Зрение и мышление. - Л: Наука. – 1985. –246 с.

5Годен Ж. Колориметрия при видеообработке.-М.: Техносфера, 2008. -

328 с.

6Домасев М.В., Гнатюк С.П. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты

и измерения.- СПб.: Питер, 2009.-224 с.

7Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. М., Мир, 1978. 592 с.

8Е.Н. Юстова. Цветовые измерения (Колориметрия).-СПб.:Издательство

С.-Петербургского университета, 2000.-397 с.

9Полосин Л.Л. Принцип постоянной цветовой яркости в телевидении. //

Телевизионная техника и связь. С-Пб, 1995. C.28-37.

10Polosin L.L. Colour photometry by image optical processing//SPIE Vol. 2969, 1996. P. 655-658.

11Polosin L.L. Basic quantities of colour photometry //ECVP 2006. 29th European Conference on Visual Perception. St Peterburg, 2006, Abstracts, p.186.

12Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями: Пер. с англ.- М.: Издательство иностранной литературы, 1956.-664 с.

13ГОСТ 11.004 – 74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. Издательство стандартов. 1981. 21 c.

14Потапов А.А. и др. Новейшие методы обработки изображений./ Под редакцией А.А. Потапова.-М.:ФИЗМАТЛИТ, 2008.-496 с.

15Фисенко В.Т., Фисенко Т.Ю. Сегментация цветных текстурных изображений // Международная конференция. Прикладная оптика -2008, С.-Пб., Россия, 20-24 октября 2008 г. Сборник трудов, том 3, с.359-363.

16Харалик Р.М. Статистический и структурный подходы к описанию текстур // ТИИЭР, 1979. Т. 67, № 5. С. 98.

17Brodatz P. A Photographic Album for Artists and Designers. New York, Dover, 1966.

18Шапиро Л. Компьютерное зрение/ Шапиро Л., Стокман Дж.: Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 752 с.

19Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ./ Под ред. Чочиа П.А. M.: Техносфера, 2005. 1072 c.

20Фисенко В.Т., Фисенко Т.Ю. Метод автоматического анализа цветных изображений // Оптический журнал, том 70, номер 9, сентябрь 2003. C.18-23.

128

21Авдеев В.П., Горьян И.С., Фисенко В.Т. Сокращенное описание некоторых текстурных характеристик изображений //Техника средств связи, сер. “Техника телевидения”, вып. 4. Л., 1980. C.33

22Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Пер. с англ. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.

23A Fast Algorithm for Multilevel Thresholding. Ping-Sung Liao, Tse-Sheng Chen* and Pau-Choo Chung. Department of Electrical Engineering. National Cheng Kung University.Tainan, 701 Taiwan. P. 15

24Леоненков А.В. Нечеткое моделирование БХВ-Петербург,2005.-736 с.

25Vincent L. “Morphological Grayscale Reconstruction in Image Analysis: Applications and Efficient Algorithms, “IEEE Trans. on Image Processing”,1973, Vol. 2, № 2, pp.176-201.

26Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB: Пер. с англ. M.: Техносфера, 2006. 616 c.

27Фисенко Т.Ю. и др. Исследование устойчивых радиационных дефектов в ПЗС-матрице, облучаемой высокоэнергетическими частицами // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. Научно-технический сборник, М., 2000. Вып. 3-4. С.8-11.

28Методы компьютерной обработки изображений // Под редакцией Сойфера В.А., М.: Физматлит, 2001. 784 с.

29Форсайт Д.А., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004.-928 с.

30Яне Б. Цифровая обработка изображений. . M.: Техносфера, 2007. -584 c.

31Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. М.: Мир, 1978. 412 с.

129

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ................................................

3

Предисловие

 

4

1

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВОСПРИЯТИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ............................

6

1.1

Цвет. Основные положения

6

1.2

Зрительная система человека

6

 

1.2.1

Обработка сигнала ЗС ....................................................................

13

 

1.2.2

Концепции цветового зрения ..........................................................

18

 

1.2.3

Механизмы адаптации....................................................................

20

 

1.2.4

Механизмы зрения, влияющие на цветовое восприятие ....................

23

 

1.2.5

Пространственно-частотные свойства цветового зрения...................

24

Выводы

 

27

1.3 Психофизические методы оценки восприятия ЗС

28

 

1.3.1

Два класса экспериментов со зрением .............................................

28

 

1.3.2

Классификация шкал......................................................................

29

 

1.3.3

Пороговые методы .........................................................................

30

 

1.3.4

Методы сравнения .........................................................................

31

 

1.3.5

Методы получения информации от наблюдателей............................

32

Выводы

 

34

1.4

Колориметрия

34

 

1.4.1

Базовая колориметрия ....................................................................

35

 

1.4.2

Стандартные излучения и источники света......................................

36

 

1.4.3

Полный излучатель ........................................................................

36

 

1.4.4

Стандартные излучения МКО.........................................................

37

 

1.4.5

Цвет материальных объектов..........................................................

38

 

1.4.6

Рекомендации МКО по условиям освещения и наблюдения..............

39

 

1.4.7

Ответ ЗС человека..........................................................................

41

 

1.4.8

Законы Грассмана ..........................................................................

43

 

1.4.9

Удельные координаты цвета ...........................................................

43

 

1.4.10

Цветовое пространство XYZ. График цветности ..............................

48

 

1.4.11

Равномерные цветовые пространства ..............................................

49

 

1.4.12

Спецификация цветовых отличий ...................................................

50

 

1.4.13

Цветовая фотометрия .....................................................................

50

1.5 Метрическое векторное цветовое пространство

50

Выводы

 

52

2

МЕТОДЫ СЕГМЕНТАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ .......................................

52

2.1

Методы математической статистики

52

 

2.1.1

Распределение дискретной случайной величины..............................

52

 

2.1.2

Параметры, характеризующие центр распределения.........................

53

 

2.1.3

Моменты распределения.................................................................

54

 

2.1.4

Оценка центральных моментов по результатам наблюдений.............

56

 

2.1.5

Квантили.......................................................................................

58

 

 

130