Глава 1. Анализ проблемы интерпретации и распознавания изображений.

Введение

Одна из основных задач, стоящих на сегодняшний день перед иконикой, заключается в создании теоретически обоснованного подхода к синтезу методов обработки и распознавания изображений для решения разнообразных задач, возникающих в данной области. Развитие иконики, начиная с 1990-х годов, шло путем, который можно охарактеризовать как экстенсивный: было разработано большое число ad hoc алгоритмов, предназначенных для решения узких прикладных задач. Хотя такой путь локально эффективен (создать один алгоритм для решения одной частной задачи гораздо проще, чем разработать общую теорию), он требует больших суммарных трудозатрат, поскольку ранее полученные решения одних задач плохо переносятся на другие задачи. Некоторые задачи, в особенности вовлекающие изображения с большой априорной неопределенностью, неразрешимы без создания общей теории. Вместе с тем, именно такие задачи становятся все более актуальными как в теоретическом, так и прикладном аспектах.

Ранее в иконике был разработан ряд подходов, которые, хотя и не позволили решить указанную выше проблему (не предоставили четкой теории и методологии разработки методов анализа изображений), однако, содержат важное обобщение мирового опыта, накопленного специалистами в области обработки и распознавания изображений. Естественно, никакие теоретические и методологические исследования не могут проводиться в отрыве от подобного опыта. В связи с этим необходимо провести анализ имеющихся подходов.

Можно выделить следующие группы методов и следующие основные подходы к анализу изображений:

  1. Низкоуровневые методы [14].
  2. Контурные методы [11].
  3. Структурные методы [15, 16].
  4. Анализ изображений на основе знаний [17].
  5. Анализ изображений на основе признаков [18, 19].
  6. Байесовский подход к анализу изображений [20].
  7. Энтропийные методы анализа изображений [21].
  8. Теоретико-информационный подход [22].

 

Перечисленные подходы разбиваются на две несвязанные друг с другом группы. Одну группу образуют подходы 1-5, выделяющиеся по тому, какое представление изображений предлагается использовать. Во второй группе 6-8 особенностью каждого из подходов является критерий или величина, на основе которых осуществляется анализ (вероятность, энтропия и количество информации соответственно).

Рассмотрим две выделенные группы подходов более подробно.