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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
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Il problema affrontato
RICERCARE UN INTERVALLO DI COLORE
Presenza di ARGB [255,139,13,0]
Forma dell’area
Risposta: SI/NO
Risposta:
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Elaborazione dell’immagine Segmentazione a soglia
Divisione e fusione
Clustering
Segmentazione a bacini
Contorni attivi
Segmentazione di immagini
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Codifica della soluzione
max {f: R2 R} = (Xm,Ym)
(Xm,Ym) 000010
fenotipo
genotipo ocromosoma
Funzione di valutazione
Fval : { genotipi } R
Algoritmi Genetici
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Operatori genetici
a0a1a2b0b1b2
c0c1c2d0d1d2
a0a1a2d0d1d2c0c1c2b0b1b2
c0b0c1b1c2b2a0d0a1d1a2d2
c0c1b0b1c2b2a0a1d0d1a2d2
{{{...
a0a1a2b0b1b2 a0a1a2M0b1b2
000010
011010
100000011011
111111
110011 c0c1c2d0d1d2
a0a1a2b0b1b2{.... Selezione
Incrocio (pCross)
Mutazione (pMut)
Algoritmi Genetici
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Posizione di geni ripetuta in più genotipi:
Teorema degli schemi:
011010
101000H : * *10*0
Schema di Holland
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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)
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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)
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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)
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Ridotto numero di generazioni (30)
Risultati sperimentali (3)
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Applicazione Tracciamento di una traiettoria
Da 2 a 10’000 fps
2 5010
10000
500
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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
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Grazie dell’attenzione