Ευφυείς Πιθανοτικοί Αλγόριθμοι Αυτόνομης Επισκόπησης Εικόνων Και Εικονοσειρών

Abstract

Η παρούσα διατριβή εστιάζει στο πρόβλημα της ανίχνευσης μεταβολών σε εικόνες, με απώτερο στόχο την υποστήριξη εφαρμογών επισκόπησης που βασίζονται σε ευφυείς τεχνικές Επεξεργασίας Εικόνας. Στα πλαίσια της περιγραφής του προβλήματος, αναφέρονται οι παράγοντες που επιβάλλουν την εφαρμογή αλγορίθμων Τεχνητής Νοημοσύνης για την εκτέλεση της εν λόγω διεργασίας. Οι υπάρχοντες αλγόριθμοι ανίχνευσης μεταβολών εμπλέκουν κανόνες απόφασης που προϋποθέτουν την διαθεσιμότητα εκπαιδευτικών ακολουθιών. Ο περιορισμός αυτός αποτρέπει τη χρήση τους στην περίπτωση σύγκρισης ενός ζεύγους εικόνων, καθώς και στην περίπτωση παρατήρησης χρονομεταβλητών ιδιοτήτων θορύβου. Η συνεισφορά της παρούσας διατριβής έγκειται στην πρόταση ενός αλγορίθμου στατιστικής κατάτμησης που ανιχνεύει δομικές μεταβολές σε ζεύγη εικόνων, χωρίς την ανάγκη διαθεσιμότητας εκπαιδευτικών ακολουθιών εικόνων. Κατόπιν της ανάλυσης του προβλήματος ανίχνευσης μεταβολών στη γενική του μορφή, ακολουθεί η παρουσίαση δύο παραλλαγών συστημάτων επισκόπησης. Η πρώτη παραλλαγή επικεντρώνεται στην επιθεώρηση στόχων αυθαιρέτου προσανατολισμού με τη χρήση ψηφιδοπλεγματικών προτύπων. Για την υλοποίησή της προτείνεται ο συνδυασμός ανίχνευσης μεταβολών με διεργασίες χωρικής ταύτισης εικόνων. Επίσης, παρατίθεται ως περιπτωσιακή μελέτη η αξιολόγηση ενός συστήματος επισκόπησης κάτω όψης οχημάτων. Η δεύτερη αλγοριθμική παραλλαγή εστιάζει στην εξαγωγή χαρακτηριστικών από εικονοσειρές με μεταβαλλόμενες συνθήκες έκθεσης, δίνοντας έμφαση στην επισκόπηση οδικών δικτύων. Η μεταβλητότητα στις συνθήκες έκθεσης των εν λόγω πεδίων επιβάλλει την αναπροσαρμογή του προτύπου παρασκηνίου, χωρίς την ενσωμάτωση στατικών επικαλύψεων σε αυτό. Για την επίλυση του εν λόγω προβλήματος, προτείνεται ο συνδυασμός του προτεινομένου αλγορίθμου στατιστικής κατάτμησης με μία καινοτόμο συμπληρωματική διεργασία ενημέρωσης παρασκηνίου με καταστολή προσθήκης στατικών επικαλύψεων.