به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بخش بندی تصویر » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • فریبا نمیرانیان، علی محمد لطیف*

    در این پژوهش رویکردی نوین برای بخش بندی تصویر بر اساس الگوریتم ژنتیک و جنگل تصادفی معرفی می گردد. در بخش بندی تصویر سعی می شود اجزاء مختلف تصویر از یکدیگر جدا شوند. در این فرایند به تمامی پیکسل های داخل تصویر برچسبی داده می شود؛ به نحوی که پیکسل های با برچسب یکسان ویژگی های مشترکی را داشته باشند. در روش پیشنهادی این ویژگی ها با استفاده از فیلترهای تصویری به دست آورده می شود. با ترکیب این ویژگی ها و با الگوریتم جنگل تصادفی به عنوان طبقه بند بخش بندی تصاویر انجام می شود. فیلترهای تصویری استفاده شده دارای تعدادی ابرپارامتر می باشند که تنظیم صحیح این ابرپارامترها بر کارایی الگوریتم موثر است. در این مقاله انتخاب این ابرپارامترها توسط الگوریتم ژنتیک انجام می شود. ابر پارامترهای فیلترهای گابور به عنوان ژن های کروموزوم الگوریتم ژنتیک در نظر گرفته می شود. تابع برازندگی f1-score حاصل از اجرای الگوریتم جنگل تصادفی برای بخش بندی تصویر تعریف می شود. یافتن مقادیر مناسب ابر پارامترهای فیلترهای گابور و افزایش f1-score در بخش بندی تصویر نسبت به سایر روش های مورد بررسی از دستاوردهای این پژوهش است.

    کلید واژگان: بخش بندی تصویر, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم جنگل تصادفی}
    Fariba Namiranian, Ali mohammad Latif*

    In this research, a new approach for image segmentation based on genetic algorithm and random forest is presented. Image segmentation can be done using supervised learning. In this learning, there are a number of images from data set with their labels. In image segmentation, different parts of the image separate from each other. In this process, all the pixels in the image are given a label, so that the pixels with the same label have common characteristics with each other. To provide a model that can perform image segmentation, it is necessary to extract features from input images and perform segmentation using a suitable classifier and these features. Image feature extraction is done using image filters. In this research, a hybrid combination of 4 Gabor filter banks and Sobel, Prewitt, Canny edge, Scharr, Gaussian, median, and Roberts filters are used for effective feature extraction. One of the most important of these filters, which also has a degree of freedom, is the Gabor filter. This filter has a number of   hyperparameters that change the efficiency of the classifier by changing these hyperparameters. In this research, an attempt has been made to adjust these hyperparameters using genetic algorithm. The fitness function proposed in this research is f1-score. random forest classifier is utilized for image segmentation and classification. The results of the experiments show that the hyperparameters found by the genetic algorithm have been able to perform a satisfactory segmentation on data set.

    Keywords: Image Segmentation, Genetic Algorithm, Random Forest Algorithm}
  • Seyedeh R. Mahmudi Nezhad Dezfouli *, Y. Kyani, Seyed A. Mahmoudinejad Dezfouli

    Due to the small size, low contrast, variable position, shape, and texture of multiple sclerosis lesions, one of the challenges of medical image processing is the automatic diagnosis and segmentation of multiple sclerosis lesions in Magnetic resonance images. Early diagnosis of these lesions in the first stages of the disease can effectively diagnose and evaluate treatment. Also, automated segmentation is a powerful tool to assist professionals in improving the accuracy of disease diagnosis. This study uses modified adaptive multi-level conditional random fields and the artificial neural network to segment and diagnose multiple sclerosis lesions. Instead of assuming model coefficients as constant, they are considered variables in multi-level statistical models. This study aimed to evaluate the probability of lesions based on the severity, texture, and adjacent areas. The proposed method is applied to 130 MR images of multiple sclerosis patients in two test stages and resulted in 98% precision. Also, the proposed method has reduced the error detection rate by correcting the lesion boundaries using the average intensity of neighborhoods, rotation invariant, and texture for very small voxels with a size of 3-5 voxels, and it has shown very few false-positive lesions. The proposed model resulted in a high sensitivity of 91% with a false positive average of 0.5.

    Keywords: Image segmentation, Automatic Detection, Multiple Sclerosis, Adaptive Multi-Level Conditional Random Fields (AMCRF), Artificial Neural Network}
  • محمد موسوی، علی بخشی*

    سازه های مصالح بنایی، شمار بالایی از سازه های ساخته ی دست بشر را تشکیل می دهند. با توجه به اهمیت تاریخی و همچنین شرایط محیطی، بسیاری از سازه های مذکور نیازمند یک سیستم پایش سلامت کارا هستند. پیشرفت های اخیر در حوزه ی هوش مصنوعی و بینایی رایانه، دستیابی به سیستم موردنظر را بیش از پیش نزدیک کرده است. در پژوهش حاضر، فرایند شناسایی ترک در تصاویر سازه های مصالح بنایی با استفاده از یک مدل یادگیری عمیق انجام پذیرفته است. در توسعه ی الگوریتم مذکور، از یک مدل رمزگذار رمزگشای کانولوشنال استفاده شده است که خروجی آن، تصویری بخش بندی شده از تصویر ورودی بوده است. در پژوهش حاضر، مجموعه ی داده یی متشکل از 115 تصویر از سازه های مصالح بنایی که وقوع ترک در آن ها رخ داده است، گردآوری و پس از برچسب گذاری دستی آن ها، اقدام به آموزش و ارزیابی شده است. درنهایت، دقت های صحت، فراخوانی و معیار F1 به ترتیب برابر%81/444، %71/411 و %75/366 برای داده های ارزیابی و در مقیاس پیکسل حاصل شده است.

    کلید واژگان: پایش سلامت سازه ها, یادگیری عمیق, بینایی رایانه, شبکه های عصبی کانولوشن, بخش بندی تصویر}
    M. Mousavi, A. Bakhshi *

    Masonry structures comprise a large proportion of human-made building stocks around the world. In many cases, aged masonry structures have been found to be vulnerable to earthquakes and seismic loads. Due to the historical importance and vulnerable conditions of these structures, an efficient structural health monitoring system is required to detect every sign of degradation. Thus, a suitable restoration scheme could be taken into account. Manual visual inspection is one of the earliest monitoring schemes used to inspect these structures. Due to the limitations and dangers imposed by using human resources, new strategies are required to achieve this purpose. Recent developments in artificial Intelligence and computer vision have helped researchers develop a new generation of autonomous inspection systems. In the present study, we are going to use a deep learning model with an encoder-decoder architecture to automate crack detection in masonry structure images. In the current study, semantic segmentation is proposed as a detailed solution to accurately predict the location and condition of cracks in masonry images. In the development of the main model of the study, we used EfficientNet-B3 as the encoder while the decoder was defined according to U-Net’s expansion path in order to predict the accurate segmentation mask for the corresponding input images. For training and evaluation of the proposed model, a dataset composed of 115 images is generated and manually annotated. In the proposed method, transfer learning is used to train the model and the data augmentation techniques are implemented to achieve the optimal results on the present dataset. Furthermore, using the Dice-Coefficient loss function directly optimizes the model for F1-Score, which is the main evaluation parameter in semantic segmentation tasks. Finally, the evaluation demonstrated 81.444% Precision, 71.411% Recall, and 75.366% F1-Score for the never-seen test data. The study shows that the deep learning approach can be accurate and trustworthy for this task. Also, the limited number of training data and the complex background images in the dataset prove the robustness of the proposed model.

    Keywords: structural health monitoring, Deep Learning, Computer vision, Convolutional Neural Network, Image segmentation}
  • سید اشکان موسویان*
    این مقاله به ارایه یک روش بینایی ماشین برای تشخیص خطای نصب یاتاقان شاتون (متحرک) در موتورهای چهار سیلندر می پردازد. از آنجایی که همواره خطاهای انسانی در خطوط تولید موتور وجود دارد که باعث کاهش کیفیت محصول نهایی می شود، راه اندازی سیستم های بینایی ماشین هوشمند به منظور رصد فرایند همبندی قطعات و جلوگیری از خطاهای نصب بسیار لازم است. روش پیشنهادی به این صورت است که با گرفتن تصویر بدنه موتور، یک تصویر دودویی ایجاد می کند که کل تصویر سیاه بوده و فقط محل هایی که یاتاقان های متحرک وجود دارد سفید است، و همچنین اعلام می کند که کدام یاتاقان ها وجود دارند و کدام ها نصب نشده اند. بدین منظور ابتدا تصاویر 16 حالت مختلف از نصب یاتاقان توسط دوربین گرفته شد. سپس تمام تصاویر با ترکیبی از روش های پردازش تصویر شامل فیلتر گاوسی، آستانه گذاری و بخش بندی تصویر، و تکنیک های ریخت شناسی از جمله فرسایش و گسترش تجزیه و تحلیل شدند. در نهایت، با اعمال قواعد اگر-آنگاه در مورد ویژگی های اشیاء ایجاد شده در تصویر، وضعیت آن تصمیم گیری شد. نتایج نشان داد که بهترین محدوده آستانه برای جداسازی یاتاقان از سایر قسمت های تصویر بین 110 تا 245 است. همچنین یک المان ساختاری دیسکی شکل با شعاع 60، بهترین ابزار ریخت شناسی برای تشخیص یاتاقان ها را ارایه داد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که نواحی متعلق به یاتاقان های متحرک مساحتی بین 30  تا حدود 80 هزار پیکسل داشتند. با استفاده از قواعد اگر-آنگاه، حالات مختلف نصب یاتاقان در تمام تصاویر، به طور موفقیت آمیز با دقت 100 درصد تشخیص داده شد. کل زمان تجزیه و تحلیل هر تصویر حدود 1 ثانیه بود. بنابراین نتایج نشان داد که سامانه بینایی ماشین پیشنهادی، ابزاری بدون خطا و سریع برای تشخیص وجود یاتاقان های متحرک را فراهم می کند که می تواند به عنوان یک سامانه ضدخطا در خط تولید موتور مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: بینایی ماشین, موتور درونسوز, یاتاقان متحرک, بخش بندی تصویر, ریخت شناسی}
    Ashkan Moosavian *
    This paper presents a machine vision approach to detect the installation error of conrod bearing in four-cylinder engines. Since there are always human errors in engine production lines that would reduce the quality of the final product, it is vital to establish the intelligent machine vision systems in order to track the process of assembling parts and prevent installation errors. The proposed method is such that by taking an engine block image, it produces a binary image that the whole image is black and only the places where conrod bearings exist are white, and also it announces which bearings are present and which ones are not installed. To this end, firstly the images of 16 different bearing installation cases were captured by camera. Then, all images were analyzed with a combination of image processing methods including Gaussian filtering, image thresholding and segmentation, and morphological techniques including erosion and dilation. Finally, with applying if-then rules on the characteristics of the objects created in the image, its condition was decided. The results showed that the best threshold range for separating the bearing from other parts of image was between 110 and 245. Also a disk-shaped structuring element with the radius of 60 provided the best morphological tool to detect the bearings. In addition, the results demonstrated that the regions belonged to conrod bearings had an area between 30,000 and about 80,000 pixels. With using if-then rule, the different bearing installation cases in all images were successfully detected with 100% accuracy. The total time for analyzing each image was about 1 s. So the results showed that the proposed machine vision system provided a non-error and fast tool for detecting the existence of conrod bearings which can be served as a Poka-Yoke system in the engine production line.
    Keywords: Machine vision, IC Engine, Conrod Bearing, Image Segmentation, Morphology}
  • علی فهمی جعفرقلخانلو، موسی شمسی*
    بخش بندی تصاویر رنگی چهره یک مرحله ی ضروری در کاربردهای پردازش تصویر و بینایی کامپیوتر نظیر شناسایی چهره، شناسایی هویت و آنالیز جراحی های پلاستیک چهره است. یکی از مهم ترین روش های بخش بندی تصاویر چهره، روش های مبتنی بر خوشه بندی است. خوشه بند فازی (FCM) یک الگوریتم موثر در بخش بندی تصویر بوده، ولی حساسیت به مقدار اولیه ممکن است باعث شود که این الگوریتم در کمینه مکانی بیافتد. به منظور غلبه بر این مسیله، الگوریتم های فرا-ابتکاری شامل بهینه سازی گرگ خاکستری (GWO) و الگوریتم بهینه سازی نهنگ (WOA) به کار گرفته شده اند. بنابراین، تمرکز اصلی این مقاله بر روی عمل کرد الگوریتم های فرا-ابتکاری در بهینه سازی خوشه بند فازی و کاربرد آن در بخش بندی تصاویر رنگی چهره است. تابع هدف خوشه بند FCM به عنوان یک تابع برآزندگی برای الگوریتم های فرا-ابتکاری درنظر گرفته می شود. این الگوریتم n بردار را به C گروه فازی تقسیم کرده و مرکز خوشه بندی را برای هر گروه محاسبه می کند. همچنین، در این مطالعه سه فضای رنگی چهره شامل YCbCr، YPbPr و YIQ به عنوان داده های ورودی در بهینه سازی تابع برازندگی به کار گرفته شده اند. پس از بیشینه کردن تابع عضویت، بخش بندی تصاویر رنگی چهره بر روی سه پایگاه داده شامل (1) پایگاه داده دانشگاه صنعتی سهند (SUT)، (2) پایگاه داده MR2 و (3)پایگاه داده SCUTFBP انجام شده است. نتایج بخش بندی نشان می دهند که عمل کرد الگوریتم های GWO و WOA در بخش بندی تصاویر رنگی چهره نسبت به سایر الگوریتم های فرا-ابتکاری نظیر الگوریتم ژنتیک (GA)، بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، الگوریتم بهینه سازی ملخ (GOA) و الگوریتم جستجوی کلاغ (CSA) بهتر بوده و همچنین دارای عمل کرد مناسبی نیز در سرعت همگرایی هستند.
    کلید واژگان: الگوریتم بهینه سازی نهنگ, الگوریتم های فرا-ابتکاری, بخش بندی تصویر, بهینه سازی گرگ خاکستری, تصاویر رنگی چهره, خوشه بند فازی}
    Ali Fahmi Jafargholkhanloo, Mousa Shamsi *
    Segmentation of facial color images is an essential step in the image processing and computer vision applications, such as face recognition, identity recognition, and analysis of facial plastic surgeries. One of the most important methods of facial image segmentation is clustering-based methods. The fuzzy c-means (FCM) clustering is an effective method in the image segmentation, but its sensitivity to initial values may cause that this algorithm fall and stuck into the local minima. To overcome this problem, the meta-heuristic algorithms, including Grey Wolf Optimization (GWO) and Whale Optimization Algorithm (WOA) have been used. Therefore, the main focus of this study is on the performance of the meta-heuristic algorithms in optimizing the FCM algorithm and their applications in the segmentation of facial color images. The objective function of the FCM algorithm is considered as a fitness function for meta-heuristic algorithms. This algorithm divides n vectors into C fuzzy groups and calculates the cluster center for each group. Also in this study, three color spaces (1) YCbCr, (2) YPbPr, and (3) YIQ have used as input data in optimization of the fitness function. After maximization of the membership function, segmentation of facial color images has been done on three database including, (1) Sahand University of Technology (SUT), (2) MR2, and (3) SCUTFBP. The result of segmentation show that convergence speed of the GWO and WOA methods is faster than other meta-heuristic algorithm, such as Genetic Algorithm (GA), Particle Swarm Optimization (PSO), Crow Search Algorithm (CSA), and Grasshopper Optimization Algorithm (GOA) and have a suitable performance in facial image segmentation.
    Keywords: Whale Optimization Algorithm, meta-heuristic algorithms, Image Segmentation, Grey Wolf Optimization, Facial Color Images, Fuzzy c-means clustering}
  • غلامرضا اکبری زاده*، زینب تیرانداز، سیده مرجان آل سیدغفور
    این مقاله روشی به نام بخش بندی نظارت نشده سلسله مراتبی با استفاده از فشرده سازی پراتلاف داده برای تصاویر رادار روزنه ترکیبی (SAR) ارائه می دهد که در آن از سوپرپیکسل ها به جای پیکسل ها استفاده شده است. در این مقاله، با ترکیب ویژگی هایی از قبیل لبه، بافت و شدت روشنایی به ادغام سوپرپیکسل ها پرداخته می شود که روند ادغام طی دو مرحله صورت می گیرد. با توجه به این که بسیاری از روش های مبتنی بر سوپرپیکسل، مشکل زمان اجرای بالا را دارند، الگوریتم دو مرحله ای پیشنهادی، علاوه بر بهبود دقت، زمان اجرای برنامه را نیز کاهش می دهد. مرحله اول ادغام نمودن تمامی سوپرپیکسل هایی است که مرز مجزا و مشخصی بین آن ها وجود ندارد. در مرحله دوم ادغام سوپرپیکسل ها در صورتی انجام می شود که طول کد داده ها تحت اعوجاجی مشخص، حداقل گردد. الگوریتم پیشنهادی بر روی تصاویر SAR اجرا شده و مشاهده می شود که این الگوریتم از دقت و سرعت خوبی بهره مند است.
    کلید واژگان: تصویر رادار روزنه ترکیبی, بخش بندی تصویر, فشرده سازی پراتلاف, توزیع ترکیب گوسی, ادغام نواحی, ماتریس هم رخداد سطح خاکستری}
    G. Akbarizadeh, Assistant Professor, Z. Tirandaz Student, M. Aleghafour Student
    This paper describes a method named hierarchical unsupervised segmentation using lossy data compression for synthetic aperture radar (SAR) images in which super pixels are used instead of pixels. In this paper, using a combination of several features such as edge, texture, and intensity, the super pixels are merged where the merging procedure is done by two steps. Since, many superpixel-based methods suffer from long run-times, the two step-proposed algorithm beside improving the accuracy, reduces the running-time. The first step is merging super pixels which there are not discriminative and clear edges between them. The merging of super pixels is done in the second step, if the length of data codes is minimized under a distinct distortion. The proposed algorithm is performed on SAR images and the simulation results demonstrate that the algorithm has a good accuracy and high processing speed.
    Keywords: Synthetic aperture radar (SAR), image segmentation, lossy compression, mixture of gaussian distributions, region merging, GLCM}
  • سهیل اخلاقی امیری *، مهدی سعادتمند طرزجان
    در این مقاله، یک سیستم جدید برای ارتباط بین ماشین و انسان (HMI) بر مبنای پردازش تصویر ارائه شده است. در سیستم پیشنهادی، فرآمین مورد نظر کاربر براساس موقعیت قرارگیری وی در مقابل دوربین اجرا می شود. به این ترتیب که یک صفحه شاخص شامل تعدادی دکمه مجازی در مقابل دوربین قرار گرفته و سیستم پیشنهادی با پردازش شکل دکمه های مجازی، موقعیت کاربر بر روی صفحه شاخص را تشخیص می دهد. همچنین، در این مقاله، برای تشخیص شکل دکمه ها، یک الگوریتم تشخیص شکل جدید بر پایه پردازش تغییرات زاویه لبه ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی در برابر انتقال و تغییرات نور صحنه مقاوم میباشد. از روش HMIپیشنهادی برای توسعه یک سامانه اطلاع رسانی کاربردی در محیط Microsoft Power Point استفاده شده است؛ به طوری که کاربر با ایستادن بر روی دکمه های مجازی مناسب می تواند چهار فرمان مختلف شامل نمایش فایل بعدی، نمایش فایل قبلی، نمایش اسلاید بعدی و نمایش اسلاید قبلی را در محیط مذکور اجرا نماید. نتایج تجربی بیانگر عملکرد مناسب و کارایی سیستم پیشنهادی در شرایط نوری مختلف میباشد.
    کلید واژگان: سیستم واسط بین انسان و ماشین (HMI), تشخیص شکل, بخش بندی تصویر, فیلتر هومومورفیک}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال