РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПАРАЛЕЛЬНО-ІЄРАРХІЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОГО ОБРОБЛЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ

Ключові слова: паралельно-ієрархічне перетворення, оброблення зображень, паралельно- ієрархічні мережі.

Анотація

У статті розглянуто проблеми сучасних моделей та методів розпізнавання інформації та зображень, проведена аналогія навчання паралельно-ієрархічних мереж з RBF мережами. У ході аналізу було визначено, що обробка зображень за допомогою маскового методу не використовує всі потужності багатоядерних систем. Проведено аналіз паралельно-ієрархічного перетворення та оброблення зображень. Проведено аналіз математичної моделі паралельно-ієрархічного перетворення для підвищення швидкості за допомогою паралельного перетворення. Було проведено моделювання алгоритму використовуючи мову C#, для тесту були використані штучно створені зображення за допомогою ГВЧ. Моделювати проведено для повного перетворення ПІ, результати моделювання відображені у таблицях. Паралельно-ієрархічне перетворення для оброблення зображень має великий потенціал у транспортних системах, його можна використовувати у задачах де необхідно проводити швидкий аналіз зображень з камери, наприклад, наявність перешкод на траєкторії руху транспорту та уникання зіткнення, аналіз наявності пошкодження асфальту на траєкторії руху та регулювання підвіски для нівелювання ефекту. Отримані результаті у процесі моделювання дозволяють зробити висновок щодо швидкодії паралельно-
ієрархічного перетворення у задачах оброблення зображень.

Посилання

ЛІТЕРАТУРА

Наконечна С. В. Оброблення зображень плям лазерних пучків із застосуванням паралельно-ієрархічних мереж : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. тех. наук : 05.13.23 : захист 26.12.2014 / наук. кер. Л. І. Тимченко. Львів, 2014. 27 с.

Saldaña-Heredia A., Márquez-Aguilar P., Lara A., Molina-Ocampo A. Digital Image Processing Applied to Optical Measurements. London. 2020. P. 29-44. DOI: 10.5772/intechopen.88704

Timchenko L, Pijarski P., Zavadskiy V. Processing laser beam spot images using the parallel-hierarchical network for classification and forecasting their energy center coordinates // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 2016. DOI: 10.1117/12.2248878

Степанюк Д. С. Метод прогнозування показників біомедичних зображень з використанням паралельно-ієрархічної мережі // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія : Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка. 2018. № 1. С. 101-105. DOI: 10.31474/1996-1588-2018-1-26-101-105

Метод класифікації зображень плям лазерних пучків із застосуванням паралельно-ієрархічної мережі із підвищеною точністю / Л. І. Тимченко та ін. // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології.2014. № 1. С. 5-17.

Метод вимірювання координат енергетичного центру зображень протяжних лазерних трас / Л. І. Тимченко та ін. // Збірник наукових праць Державного університету інфраструктури та технологій. Серія : Транспортні системи і технології. 2017. Вип. 31. С. 202-211.

Modified method of parallel-hierarchical network teaching based on population Coding / Timchenko L. and etc. // Information Technology in Medical Diagnostics, CHAPTER – 3. Netherlands. 2017 P. 49-63

Тимченко Л. І., Наконечна С. В. Оброблення зображень плям лазерних пучків із застосуванням паралельно-ієрархічних мереж // ScienceRise. - 2014. - № 3(2). - С. 40-49. DOI: 10.15587/2313-8416.2014.27537

Development of a method of processing images of laser beam bands with the use of parallel hierarchic networks / Tymchenko L. and etc. // Eastern European Journal of Enterprise Technologies. 2019. №6/9(102). P. 21-27. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.188568

Ultrafast laser beam shaping for material processing at imaging plane by geometric phase masks using a spatial light modulator / Kuang Z. and etc. London. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2015.02.004

Dynamic beam shaping with polarization control at the image plane for material processing / Tang Y. and etc. Liverpool. 2018. P. 581 – 584. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.083

Processing laser beam images using parallel-hierarchical FPGA-based transformations. / Timchenko L. and etc. // Information Technology in Medical Diagnostics, CHAPTER – 7. Netherlands. 2017. P. 129-145.

Method of indicators forecasting of biomedical images using a parallel-hierarchical network / Timchenko L. and etc. // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 2019. DOI: 10.1117/12.2536808

Timchenko L., Wójcik W., Kokriatskaia N. Architecture of the parallel hierarchical network for fast image recognition // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 2016. DOI: 10.1117/12.2249340

Precision measurement of coordinates of power center of extended laser path images, / Timchenko L. and etc. Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments. 2018. DOI: 10.1117/12.2501628

Parallel-hierarchical processing and classification of laser beam profile images based on the GPU-oriented architecture / Yarovyi A. and etc. Proc. SPIE 10445, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments. 2017. DOI: 10.1117/12.2280975

REFERENCES

Nakonechna S. (2014). Obroblennya zobrazhen' plyam lazernih puchkіv іz zastosuvannyam paralel'no-ієrarhіchnih merezh [Image processing of laser beam spots using parallel-hierarchical networks] Extended abstract of candidate’s thesis. Lviv [in Ukrainian].

Saldaña-Heredia A., Márquez-Aguilar P., Lara A., Molina-Ocampo A. (2020). Digital Image Processing Applied to Optical Measurements. London. DOI: 10.5772/intechopen.88704

Timchenko L, Pijarski P, Zavadskiy V. (2016). Processing laser beam spot images using the parallel-hierarchical network for classification and forecasting their energy center coordinates. DOI: 10.1117/12.2248878

Stepaniuk D. (2018). Metod prognozuvannya pokaznikіv bіomedichnih zobrazhen' z vikoristannyam paralel'no-ієrarhіchnoї merezhі [Method of forecasting indicators of biomedical images using a parallel-hierarchical network]. Donetsk [in Ukrainian]. DOI: 10.31474/1996-1588-2018-1-26-101-105

Timchenko L., Kokryatska N., Babiuk N. (2014). Metod klasifіkacії zobrazhen' plyam lazernih puchkіv іz zastosuvannyam paralel'no-ієrarhіchnoї merezhі іz pіdvishchenoyu tochnіstyu [The method of classification of images of spots of laser beams with use of a parallel-hierarchical network with the increased accuracy]. [in Ukrainian].

Timchenko L., Hertsii O., Kokryatska N., Halushko M. (2017). Metod vimіryuvannya koordinat energetichnogo centru zobrazhen' protyazhnih lazernih tras [Method of measuring the coordinates of the energy center of images of long laser paths]. Kiyv [in Ukrainian].

Timchenko L., Zlepko M. (2017). Modified method of parallel-hierarchical network teaching based on population Coding. Netherlands.

Timchenko L., Nakonechna S. (2014). Obroblennya zobrazhen' plyam lazernih puchkіv іz zastosuvannyam paralel'no-ієrarhіchnih merezh [Image processing of laser beam spots using parallel-hierarchical networks]. [in Ukrainian]. DOI: 10.15587/2313-8416.2014.27537

Tymchenko L., Tverdomed V., Petrovsky N., Kokryatska N., Maistrenko Y. (2019). Development of a method of processing images of laser beam bands with the use of parallel hierarchic networks. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.188568

Kuang Z., Li J., Edwardson S., Walter P., Liu D., Dearden G. (2015). Ultrafast laser beam shaping for material processing at imaging plane by geometric phase masks using a spatial light modulator. London. DOI: https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2015.02.004

Tang Y. Li J. Zhou T. Schille J. (2018). Dynamic beam shaping with polarization control at the image plane for material processing. Liverpool. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.083

Timchenko L., Petrovskiy N., Kokryatskaya N., Yarovyi A. (2017). Processing laser beam images using parallelhierarchical FPGA-based transformations. Netherlands.

Timchenko L., Kokriatskaia N., Pavlov V, Dzierzak R., Amirgaliyeva S. (2019). Method of indicators forecasting of biomedical images using a parallel-hierarchical. DOI: 10.1117/12.2536808

Timchenko L, Wójcik W, Kokriatskaia N. (2016). Architecture of the parallel hierarchical network for fast image. DOI: 10.1117/12.2249340

Timchenko L., Pavlov S., Kokriatskaia N., Gertsiy O., Stepaniuk D., Babiuk N., Kashaganova G., Harasim D. (2018). Precision measurement of coordinates of power center of extended laser path. DOI: 10.1117/12.2501628

Yarovyi A., Timchenko L., Kozhemiako V., Kokriatskaia N. (2017). Parallel-hierarchical processing and classification of laser beam profile images based on the GPU-oriented architecture. DOI: 10.1117/12.2280975

Опубліковано
2021-07-05
Розділ
Математичне моделювання