Анализ изображений - Image analysis

Не путать с Обработка изображений.

Анализ изображений извлечение значимой информации из изображений; в основном из цифровые изображения посредством цифровая обработка изображений техники.[1] Задачи анализа изображений могут быть такими же простыми, как чтение штрих-код теги или такие сложные, как определение человека по его лицу.

Компьютеры незаменимы для анализа больших объемов данных, для задач, требующих сложных вычислений, или для получения количественной информации. С другой стороны, человек зрительная кора это превосходный прибор для анализа изображений, особенно для извлечения высокоуровневой информации, и для многих приложений, включая медицину, безопасность и дистанционное зондирование, аналитиков по-прежнему нельзя заменить компьютерами. По этой причине многие важные инструменты анализа изображений, такие как детекторы края и нейронные сети вдохновлены людьми визуальное восприятие модели.

Цифровой

Анализ цифрового изображения или компьютерный анализ изображения - это когда компьютер или электрическое устройство автоматически изучают изображение, чтобы получить из него полезную информацию. Обратите внимание, что устройством часто является компьютер, но также может быть электрическая цепь, цифровая камера или мобильный телефон. Он включает в себя области компьютер или же машинное зрение, и медицинская визуализация, и активно использует распознавание образов, цифровая геометрия, и обработка сигналов. Это поле Информатика разработаны в 1950-х годах в академических учреждениях, таких как Массачусетский технологический институт А.И. Lab, изначально как филиал искусственный интеллект и робототехника.

Это количественный или же качественный характеристика двумерный (2D) или трехмерный (3D) цифровые изображения. 2D-изображения, например, должны быть проанализированы в компьютерное зрение, и 3D-изображения в медицинская визуализация. Эта область была основана в 1950-1970-х годах, например, благодаря новаторскому вкладу Азриэль Розенфельд, Герберт Фриман, Джек Э. Брезенхэм, или же Царь-Сунь Фу.

Методы

Для автоматического анализа изображений используется множество различных методов. Каждый метод может быть полезен для небольшого круга задач, однако до сих пор нет никаких известных методов анализа изображений, которые были бы достаточно универсальными для широкого круга задач, по сравнению со способностями человеческого анализа изображений. Примеры методов анализа изображений в различных областях включают:

Приложения

Применение анализа цифровых изображений постоянно расширяется во всех областях науки и промышленности, включая:

Объектно-ориентированный

Сегментация изображения при анализе базового изображения объекта

Объектно-ориентированный анализ изображений (OBIA) использует два основных процесса: сегментацию и классификацию. Традиционная сегментация изображений производится на попиксельной основе. Однако OBIA группирует пиксели в однородные объекты. Эти объекты могут иметь разную форму и масштаб. С объектами также связана статистика, которая может использоваться для классификации объектов. Статистика может включать геометрию, контекст и текстуру объектов изображения. Аналитик определяет статистику в процессе классификации для создания, например, растительного покрова.

Применительно к изображениям Земли OBIA известен как Анализ изображений на основе географических объектов (GEOBIA), определяемая как «субдисциплина геоинформация наука, посвященная (...) разделению дистанционное зондирование (RS) изображения в значимые объекты-изображения и оценка их характеристик в пространственном, спектральном и временном масштабе ".[4][5]Международная конференция GEOBIA проводится два раза в год с 2006 года.[6]

Объектный анализ изображений также применяется в других областях, таких как клеточная биология или медицина. Например, он может обнаруживать изменения формы клеток в процессе дифференцировки клеток.[7]

Методика реализована в программном обеспечении, таком как электронное познание или Набор инструментов Orfeo.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Соломон, С.Дж., Брекон, Т.П. (2010). Основы цифровой обработки изображений: практический подход с примерами в Matlab. Вили-Блэквелл. Дои:10.1002/9780470689776. ISBN  978-0470844731.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ Xie, Y .; Sha, Z .; Ю. М. (2008). «Изображения с помощью дистанционного зондирования при картировании растительности: обзор». Журнал экологии растений. 1 (1): 9–23. Дои:10.1093 / JPEG / RTM005.
  3. ^ Wilschut, L.I .; Addink, E.A .; Heesterbeek, J.A.P .; Дубянский, В.М .; Davis, S.A .; Laudisoit, A .; Бегон, М .; Бурделов, Л.А .; Atshabar, B.B .; де Йонг, С. М. (2013). «Картирование распространения основных переносчиков чумы в сложном ландшафте Казахстана: объектно-ориентированный подход с использованием SPOT-5 XS, Landsat 7 ETM +, SRTM и нескольких случайных лесов». Международный журнал прикладных наблюдений Земли и геоинформации. 23 (100): 81–94. Дои:10.1016 / j.jag.2012.11.007. ЧВК  4010295. PMID  24817838.
  4. ^ G.J. Hay & G. Castilla: Анализ изображений на основе географических объектов (GEOBIA): новое название для новой дисциплины. В: Т. Блашке, С. Ланг и Г. Хэй (редакторы): Объектно-ориентированный анализ изображений - пространственные концепции для приложений дистанционного зондирования, основанных на знаниях. Конспект лекций по геоинформации и картографии, 18. Springer, Берлин / Гейдельберг, Германия: 75-89 (2008)
  5. ^ Блашке, Томас; Хэй, Джеффри Дж .; Келли, Магги; Ланг, Стефан; Хофманн, Питер; Аддинк, Элизабет; Кейрос Фейтоса, Рауль; ван дер Меер, Фрик; ван дер Верфф, Харальд; ван Койли, Фрике; Тиде, Дирк (2014). «Анализ изображений на основе географических объектов - к новой парадигме». Журнал ISPRS по фотограмметрии и дистанционному зондированию. Elsevier BV. 87 (100): 180–191. Дои:10.1016 / j.isprsjprs.2013.09.014. ISSN  0924-2716. ЧВК  3945831. PMID  24623958.
  6. ^ [1]
  7. ^ Зальцманн, М .; Hoesel, B .; Haase, M .; Mussbacher, M .; Schrottmaier, W. C .; Kral-Pointner, J. B .; Finsterbusch, M .; Мажарян, А .; Ассинджер, А. (20.02.2018). «Новый метод автоматической оценки дифференцировки мегакариоцитов и образования пропромбоцитов» (PDF). Тромбоциты. 29 (4): 357–364. Дои:10.1080/09537104.2018.1430359. ISSN  1369-1635. PMID  29461915. S2CID  3785563.

дальнейшее чтение

  • Справочник по обработке изображений Джон К. Расс, ISBN  0-8493-7254-2 (2006)
  • Обработка и анализ изображений - вариационные, PDE, вейвлет-методы и стохастические методы к Тони Ф. Чан и Цзяньхун (Джеки) Шен, ISBN  0-89871-589-X (2005)
  • Front-End Vision и многомасштабный анализ изображений Барт Тер Хаар Ромени, Мягкая обложка, ISBN  1-4020-1507-0 (2003)
  • Практическое руководство по анализу изображений автор: J.J. Фрил и др., ASM International, ISBN  0-87170-688-1 (2000).
  • Основы обработки изображений Ян Т. Янг, Ян Дж. Гербрандс, Лукас Дж. Ван Влит, Мягкая обложка, ISBN  90-75691-01-7 (1995)
  • Анализ изображений и металлография под редакцией П.Дж.Кенни и др., Международное металлографическое общество и ASM International (1989).
  • Количественный анализ изображений микроструктур Автор: H.E. Экснер и Х. Хугарди, DGM Informationsgesellschaft mbH, ISBN  3-88355-132-5 (1988).
  • «Подготовка образцов для металлографических и материаловедческих исследований, световая микроскопия, анализ изображений и испытания на твердость», Kay Geels в сотрудничестве со Struers A / S, ASTM International 2006.