
Relevance. Ensuring the effectiveness and multifunctionality of modern computer vision systems requires the creation of a variety ofeffective methods for intellectual processing of visual information. The development of systems of structural recognition is directly connectedwith the construction of new effective methods as well as the need to create a mechanism for assessing the effectiveness of these methods forspecific applications of visual data. Bayesian decision theory is one of the tools, based on the statistical characteristics of structural data. Thecalculation of a posteriori probabilities of assigning a description of a visual object to a set of etalons makes it possible to directly perform theprocess of recognition as well as preliminary evaluate the effectiveness of procedures for comparing or calculating the relevance of descriptionswith respect to a specific application image database. Special attention is paid to the study of the structure of the set of descriptors, whichdirectly affects the functioning of recognition systems.Goal. Investigation of the possibility and peculiarities of the application of the statistical recognition theory in the decision-makingmechanism and the evaluation of effectiveness in the form of the probabilities of classifying an object description as class. Comparison of theresults of computations with experimental computer modeling data.Method. A method of recognition based on the application of cluster characteristics of the image base using the Bayesian decision theoryis proposed. The result of investigation is the creation of a mechanism for evaluating the effectiveness of procedures for calculating therelevance of descriptions with respect to the application image database.Results. The main result of the paper is the confirmation of the fundamental relationship between methods of comparison with etalonsand the statistical approach in pattern recognition with respect to structural descriptions in the form of a set of characteristic features ofimages represented by a cluster description. The statistical approach based on Bayesian estimates, which is simpler in sense of estimated costs,can be used for preliminary calculations of recognition efficiency without costly experiments on software modeling.The effectiveness of the developed method for calculating probabilistic estimates for applied image bases is proved. The result of theclassification demonstrated the universality and correctness of the application of the method, each of the test objects in several of theexamined image bases was correctly recognized.The obtained numerical results of the computations are compared with the experimental data of computer modeling.Conclusions. In the conducted research the method of structural classification of images on the basis of a cluster representation of thedescription by means of Bayesian decision theory is proposed. The basic idea of applying the corresponding mathematical approach is inassigning the analyzed object to an etalon that has the greatest value of a posteriori probability. The developed method provides a sufficientlevel of discrimination of images, which was confirmed by the described calculations and simulation results, is offered. Mechanism forevaluating the effectiveness of the analyzed methods of structural recognition within the framework of the applied image database has beenintroduced.The scientific novelty of the research consists in the synthesis of a new method of structural recognition of images and preliminaryestimation of efficiency by using the means of Bayesian decision theory and constructing classificatory solutions in the space of a clusteretalon.The practical significance of the work is the obtaining of applied computational models for the application of the methods of structuralrecognition and confirmation of their effectiveness in specific applied image bases.
Актуальність. Забезпечення результативності та багатофункціональності сучасних систем комп’ютерного зору вимагаєстворення різноманіття ефективних методів інтелектуального оброблення візуальної інформації. Розвиток систем структурногорозпізнавання безпосередньо пов’язаний як із побудовою нових ефективних методів, так і з необхідністю створення дієвого механізмуоцінювання результативності таких методів для довільних прикладних зразків візуальних даних. Одним із засобів, що базуються настатистичних характеристиках структурних даних, є апарат баєсовської теорії прийняття рішень. Обчислення апостеріорнихймовірностей віднесення опису візуального об’єкта до множини еталонів дає можливість як безпосередньо здійснювати розпізнаванняна їх підставі, так і попередньо оцінити результативність процедур порівняння чи обчислення релевантності описів стосовноконкретної прикладної бази зображень. Особливу увагу приділяють вивченню структури множини дескрипторів зображень, щобезпосередньо впливає на показники функціонування систем розпізнавання.Мета. Вивчення можливості та особливостей застосування статистичної теорії розпізнавання щодо механізму прийняття рішеньта оцінювання ефективності у виді ймовірностей віднесення опису об’єкта до класу, а також порівняння отриманих результатівобчислень із експериментальними даними комп’ютерного моделювання.Метод. Запропоновано метод розпізнавання на основі застосування кластерних характеристик бази еталонних зображень ізвикористанням баєсовської теорії прийняття рішень. Підсумком дослідження є створення механізму розпізнавання та оцінюваннярезультативності процедур обчислення релевантності структурних описів.Результати. Головним результатом статті є підтвердження фундаментального зв’язку методів порівняння з еталоном тастатистичного підходу у розпізнаванні образів стосовно структурних описів у вигляді множини характерних ознак зображень, якірезультативно представлено кластерним виглядом. Запропонований у роботі більш простий в аспекті обчислювальних витратстатистичний підхід на підставі баєсовських оцінок може застосовуватися для попередніх розрахунків ефективності розпізнаваннябез проведення затратних експериментів з програмного моделювання.Засвідчено ефективність розробленого методу обчислення ймовірнісних оцінок розпізнавання для прикладних баз зображень.Результат класифікації продемонстрував універсальність та коректність застосування методу, кожний із тестових об’єктів у декількохрозглянутих базах зображень розпізнаний правильно.Здійснено порівняння отриманих кількісних результатів обчислень із експериментальними даними комп’ютерного моделювання.Висновки. У проведеному дослідженні запропоновано метод структурної класифікації зображень на основі кластерного поданняопису засобами баєсовської теорії прийняття рішень. Основна ідея застосування належного математичного апарату полягає увіднесенні аналізованого об’єкту до еталону, що має найбільше значення апостеріорної ймовірності. Розроблений метод забезпечуєдостатній рівень розрізнення зображень, що підтвердили описані розрахунки та результати моделювання. Впроваджено механізмоцінювання результативності аналізованих методів структурного розпізнавання в межах прикладної бази зображень.Наукова новизна дослідження полягає у синтезі нового методу структурного розпізнавання зображень та попереднього оцінюванняефективності шляхом застосування засобів баєсовської теорії прийняття рішень і побудови класифікаційних висновків у просторікластер-еталон.Практична значущість роботи – отримання прикладних розрахункових моделей для застосування методів структурногорозпізнавання і підтвердження їх результативності в конкретних прикладах базах зображень.
комп’ютерний зір; структурне розпізнавання зображень; множина структурних ознак; дескриптори SURF; релевантність описів; кластерне подання опису; формула Баєса; апостеріорна ймовірність віднесення до класу; критерій близькості опису у базі еталонів., computer vision, structural image recognition, set of structural attributes, SURF descriptors, relevance of descriptions, cluster representation of description, Bayesian formula, posteriori probability of classifying; proximity criterion of description in the base of etalons.
комп’ютерний зір; структурне розпізнавання зображень; множина структурних ознак; дескриптори SURF; релевантність описів; кластерне подання опису; формула Баєса; апостеріорна ймовірність віднесення до класу; критерій близькості опису у базі еталонів., computer vision, structural image recognition, set of structural attributes, SURF descriptors, relevance of descriptions, cluster representation of description, Bayesian formula, posteriori probability of classifying; proximity criterion of description in the base of etalons.
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 1 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
