Главная » Защита информации » Основная идея алгоритма функционирования системы

Основная идея алгоритма функционирования системы

Основная идея алгоритма функционирования системы заключается в сравнении не самих изображений, а их образцов, хранящихся в базе данных и сжатых с помощью вейвлет-преобразования [3].

Алгоритм производит сравнение уменьшенных копий изображений, хранящихся в левом верхнем углу их матриц [4].

Предлагаемый алгоритм работает следующим образом:

1. Предъявляемый пользователем образец подвергается вейвлет-преобразованию.

2. Производится попарное сравнение преобразованного образца с изображениями, также сжатыми вейвлет-преобразованием и хранящимися в таком виде в базе данных. При этом мера различия L вычисляется только для пикселей верхней левой части матриц изображения.

3. Изображения, мера различия у которых с образцом оказалась наименьшей, выбираются из базы данных и восстанавливаются обратным вейвлет-преобразованием.

4. Найденные и восстановленные обратным вейвлет-преобразованием изображения предъявляются пользователю для принятия окончательного решения.

107

108

3. Пример работы алгоритма функционирования системы

Для подтверждения работоспособности сформированного алгоритма функционирования системы решается задача поиска исходного изображения по эскизу в базе данных, в которой хранится несколько эталонов (рис. 1) [5].

1.3а

1.3б

1.4а 1.4б

Рис. 1. Эталоны изображений хранящиеся в базе данных (а – исходные,

Б – сжатые) Для поиска изображения пользователь предъявляет нарисованный от руки эскиз, который представлен на рис. 2.

Рис. 2. Эскиз, предъявляемый пользователем для поиска изображения Для сравнения с эталонами эскиз подвергается сжатию с помощью вейвлет-преобразования. Результат сжатия показан на рис. 3.

Рис. 3. Сжатый эскиз Далее вычисляются меры различия между эскизом и эталонами. Результаты этих вычислений сведены в таблицу (табл. 1).

Таблица 1. Вычисленные меры различия эталонов и эскиза

Номер эталона

Рисунок эталона

Мера различия

1

У

109.065

2

О

139.140

109

ПО

63.340

51.147

Алгоритм предъявляет пользователю эталоны с наименьшей мерой различия. В рассматриваемом случае это эталоны 3 и 4. Пользователь, ознакомившись с предлагаемыми системой вариантами, может зрительно вспомнить детали изображения и выбрать окончательный вариант.

4. Временные затраты на реализацию сформированного алгоритма

График изменения временных затрат в зависимости от количества изображений в базе представлен на рис. 4. График изменения временных затрат в зависимости от разрешения изображений представлен на рис. 5.

Рис. 4. Изменение общего количества затраченного времени T от числа изображений q в базе для алгоритмов сравнения полных изображений (пунктир) и изображений, сжатых вейвлет-преобразованием (сплошная линия)

111

Рис. 5. Зависимость общего количества затраченного времени T от размерности изображений n для алгоритмов сравнения полных изображений (пунктир) и изображений, сжатых вейвлет-преобразованием (сплошная линия)

Заключение

Анализ результатов решения модельной задачи функционирования системы поиска изображений по предъявляемому эскизу, выполненному от руки, подтверждает эффективность сформированного алгоритма. При этом значительно сокращаются временные затраты. Алгоритм поиска, сравнивающий полные изображения будет работать 11 секунд, а алгоритм, сравнивающий сжатые изображения затрачивает только 0.82 секунд (рис. 5). При многократном возрастании размерности изображений разница во временных затратах на решение такой задачи еще больше увеличивается. Она составит соответственно 734 и 45.8 секунд (рис. 6).

Список литературы

1. Визильтер Ю. В., Желтов С. Ю., Князь В. А., Ходарев А. Н. Обработка и анализ цифровых изображений с примерами на LabVIEW и IMAQ Vision. ДМК-Пресс, 2008 – 464 с.

2. Красильников Н. Н. Цифровая обработка изображений. М.: ВШ. 2001 – 320 с.

3. Charles A. Poynton (2003). Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces. // Morgan Kaufmann. – p.17

4. Шокуров А. В., Михалёв А. В. Оптимальное использование вейвлет-компонент // Успехи мат. наук.—2007.—Т. 62, № 4.— с. 171.

5. Ссылка: http://www. vfleur. ru

Этот домен продается здесь: telderi.ru, и еще много других