Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Ahmadzadeh,Said Sadri
محمدرضا احمدزاده (استاد راهنما) سعید صدری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mina Koleini
مینا کلینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1388

TITLE

Modeling and Classification of Dynamic Textures Based on Feature Combination Using Dynamic Bayesian Networks
A new efficient feature-combination-based method is proposed using Semi-Random Starting Parameter Dynamic Bayesian Networks (SRSP-D) and by designing an appropriate DBN to solve modeling and classification of Dynamic Textures (DTs). Our approach is based on a BN scheme, especially DBN. Feature combination is accomplished by maximizing the joint probability of different feature vector types during learning process of the DBN. To increase the efficiency of D, SRSP-D are proposed. Experimental results on the DT datasets show that the average classification time of a new DT sample is about 31 and 11 seconds and the average and best correct classification rate is 99.5% and 100% for the UCLA and 98% and 100% for the DynTex datasets, respectively. The approach is invariant to the scale, shift, illumination and rotation variations. In addition, a novel heuristic approach based on a two-phase texture and dynamism analysis is proposed to solve modeling, classification, and synthesis of DTs. In this approach, we capture the texture form textured frames and the dynamism by proposing a mathematical model for dynamism of a DT. The average and best correct classification rate is 97% and 98% for the UCLA and 95.33% and 100% for the DynTex datasets, respectively. This approach is also invariant to the shift, illumination and rotation variations. Key Words Dynamic texture, Modeling, Classification, Dual tree complex wavelet transform, Semi-random starting parameter dynamic Bayesian network, Dictionary of visual words
بافت پویا گسترش‌یافته بافت در بعد زمان است. اخیراً مدل کردن و دسته‌بندی بافت‌های پویا توجه تحقیقات زیادی از این حوزه را به خود جلب کرده است. اولین گام در اغلب مسائل شناسایی الگو و بینایی کامپیوتر، توصیف داده‌های ورودی به شکلی ریاضی است به‌گونه‌ای که ویژگی‌های اصلی آن‌ها را نمایش دهد. به این فرآیند استخراج ویژگی‌ها گفته می‌شود. در بسیاری از کاربردها اِعمال تنها یک توصیفگر برای استخراج یک نوع ویژگی، جهت به‌دست آوردن همه اطلاعات مربوطه از داده‌های ورودی کافی نیست. بنابراین لازم است دو یا چند توصیفگر اِعمال شود تا دو یا چند نوع مختلف ویژگی و در نتیجه دو، یا چند نوع مختلف بردارهای ویژگی با بعدها و دامنه‌های مختلف استخراج گردد. در این رساله برای هدف دسته‌بندی بافت‌های پویا، راهکاری نو بر اساس ترکیب کارآمد انواع مختلف بردارهای ویژگی، که داده‌های ورودی را توصیف می‌کنند، با حفظ فرم، بعد و دامنه اصلی خود، پیشنهاد می‌کنیم. از طرف دیگر هر بافت پویا دارای دو نوع اطلاعات است: بافت و پویایی. علاوه بر دسته‌بندی، برای هدف مدل کردن بافت‌های پویا، این دو جنبه از بافت پویا با استفاده از راهکار جدید پیشنهادی به طور کارآمدی شبیه‌سازی می‌شوند. اساس راهکار پیشنهادی بر الگوی شبکه‌های بیزین، به طور خاص شبکه های بیزین پویا، بنا نهاده شده است. ترکیب ویژگی‌ها با بیشینه کردن احتمال تؤامان انواع مختلف بردارهای ویژگی، که یک دسته خاصی از داده‌ها را توصیف می‌کنند، در طی فرآیند یادگیری شبکه بیزین پویا انجام می‌شود. برای بهبود فرآیند یادگیری و افزایش کارایی شبکه‌های بیزین پویا، شبکه‌های بیزین پویا با پارامترهای شروع نیمه‌تصادفی را پیشنهاد می‌کنیم. نتایج آزمایش‌ها روی UCLA و DynTex ، که از معروف‌ترین مجموعه‌های داده برای بافت‌های پویا هستند، نشان می‌دهد راهکار پیشنهادی سرعت قابل قبولی دارد. میانگین زمان دسته‌بندی یک نمونه بافت پویای جدید برای مجموعه‌های داده UCLA و DynTex به ترتیب حدود 31 و 11 ثانیه است. همچنین نرخ صحیح دسته‌بندی با راهکار پیشنهادی، که در بهترین حالت برای هر دو مجموعه داده 100% و در حالت میانگین 5/99% و 98% به ترتیب برای مجموعه‌های داده UCLA و DynTex است، خیلی بیشتر از نرخ صحیح دسته‌بندی با روش‌هایی است که یک نوع بردار ویژگی و یا الحاق چند نوع بردار ویژگی در قالب یک بردار را اتخاذ می‌کنند و همچنین روش‌های دسته‌بندی بافت پویا که در حوزه دانش ما تاکنون معرفی شده‌اند. مزیت دیگر راهکار پیشنهادی این است که نسبت به تغییرات مقیاس، انتقال، روشنایی و چرخش مقاوم است. به این ترتیب روشی جدید و کارآمد بر اساس ترکیب ویژگی‌ها با استفاده از شبکه‌های بیزین پویا با پارامترهای شروع نیمه‌تصادفی و با طراحی یک شبکه بیزین پویای مناسب برای حل مسئله‌های مدل‌سازی و دسته‌بندی بافت‌های پویا روی مجموعه‌های داده مزبور پیشنهاد می‌کنیم. همچنین یک الگوریتم دیگر با ماهیت اکتشافی، که بر اساس تحلیل دو مرحله‌ای بافت-پویایی است، را نیز برای حل مسئله های مدل سازی، دسته‌بندی و ساخت بافت‌های پویا پیشنهاد می‌کنیم. در این الگوریتم، اطلاعات بافتی را از فریم‌های بافتی به‌دست می‌آوریم و برای به‌دست آوردن اطلاعات پویایی، یک مدل ریاضی برای پویایی یک بافت پویا پیشنهاد می‌کنیم. مجدداً از همان مجموعه‌های داده برای مقایسه کارآیی و دقت این روش با روش‌های دسته‌بندی بافت پویا که در حوزه دانش ما تاکنون معرفی شده‌اند استفاده می‌کنیم. نرخ صحیح دسته‌بندی با راهکار پیشنهادی در بهترین حالت 98% و 100% و در حالت میانگین 97% و 33/95% به ترتیب برای مجموعه‌های داده UCLA و DynTex است. این الگوریتم نیز نسبت به تغییرات انتقال، روشنایی و چرخش مقاوم است. کلمات کلیدی: تبدیل موجک مختلط با درخت دوگانه، ترکیب ویژگی‌ها، شبکه‌های بیزین پویا با پارامترهای شروع نیمه‌تصادفی، مدل‌سازی و دسته بندی بافت‌های پویا، مدل پویایی بافت پویا، واژه‌نامه کلمات بصری، هیستوگرام کلمات بصری.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی