UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTECorso di laurea in Ingegneria dell’Informazione
Curriculum in Informatica
Sviluppo e studio di un algoritmo geneticoper la ricerca di un intervallo di colore
in un’immagine digitale
Bidinost AndreaOttobre 2012
Il problema affrontato
RICERCARE UN INTERVALLO DI COLORE
Presenza di ARGB [255,139,13,0]
Forma dell’area
Risposta: SI/NO
Risposta:
Elaborazione dell’immagine Segmentazione a soglia
Divisione e fusione
Clustering
Segmentazione a bacini
Contorni attivi
Segmentazione di immagini
Codifica della soluzione
max {f: R2 R} = (Xm,Ym)
(Xm,Ym) 000010
fenotipo
genotipo ocromosoma
Funzione di valutazione
Fval : { genotipi } R
Algoritmi Genetici
Operatori genetici
a0a1a2b0b1b2
c0c1c2d0d1d2
a0a1a2d0d1d2c0c1c2b0b1b2
c0b0c1b1c2b2a0d0a1d1a2d2
c0c1b0b1c2b2a0a1d0d1a2d2
{{{...
a0a1a2b0b1b2 a0a1a2M0b1b2
000010
011010
100000011011
111111
110011 c0c1c2d0d1d2
a0a1a2b0b1b2{.... Selezione
Incrocio (pCross)
Mutazione (pMut)
Algoritmi Genetici
Posizione di geni ripetuta in più genotipi:
Teorema degli schemi:
011010
101000H : * *10*0
Schema di Holland
Package e Classi:
pkgColouredImagesMyARGBMyImage
Gestione immagini e modello ARGB
pkgEvaluatorGenPixelEvaluator
Implementazione funzione valutazione
pkgGeneticColourItemsGeneticOperationsGeneticPixelPopulationSearcher
Descrizione e gestione cromosomiImplementazione operazioni geneticheDescrizione ed evoluzione della popolazione
pkgSearcherFrontEndFrmWelcomeSearcherMyFileOperatorMyJPanel
Interfaccia grafica e I/O su file
L’algoritmo sviluppato (Java)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000
100
200
300
400
500
600
Alto coefficiente di distribuzione:
70.3% dei punti generati all’interno dell’area obiettivo
Risultati sperimentali (1)
c.d. 0.86 c.d. 0.46 c.d. 0.45
c.d. 0.25 c.d. 0.25
Combinazione di parametri migliore sull’immagine
Colori non limitati all’area obiettivo
c.d. 0.29Colori non limitati all’area obiettivo
Risultati sperimentali (2)
Ridotto numero di generazioni (30)
Risultati sperimentali (3)
Applicazione Tracciamento di una traiettoria
Da 2 a 10’000 fps
2 5010
10000
500
RILEVAMENTO:
Risposta soddisfacente, anche dopo poche generazioni
FORMA:
Buone prestazioni su:Forme “semplici”, area connessa e convessaMonocromia dell’areaUnicità di colore dell’area
FUTIRI SVILUPPI:
Confronto con algoritmi di segmentazione per tracciamento traiettoria su video
Conclusioni
Grazie dell’attenzione