UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTECorso di laurea in Ingegneria dell’Informazione

Curriculum in Informatica

Sviluppo e studio di un algoritmo geneticoper la ricerca di un intervallo di colore

in un’immagine digitale

Bidinost AndreaOttobre 2012

Il problema affrontato

RICERCARE UN INTERVALLO DI COLORE

Presenza di ARGB [255,139,13,0]

Forma dell’area

Risposta: SI/NO

Risposta:

Elaborazione dell’immagine Segmentazione a soglia

Divisione e fusione

Clustering

Segmentazione a bacini

Contorni attivi

Segmentazione di immagini

Codifica della soluzione

max {f: R2 R} = (Xm,Ym)

(Xm,Ym) 000010

fenotipo

genotipo ocromosoma

Funzione di valutazione

Fval : { genotipi } R

Algoritmi Genetici

Operatori genetici

a0a1a2b0b1b2

c0c1c2d0d1d2

a0a1a2d0d1d2c0c1c2b0b1b2

c0b0c1b1c2b2a0d0a1d1a2d2

c0c1b0b1c2b2a0a1d0d1a2d2

{{{...

a0a1a2b0b1b2 a0a1a2M0b1b2

000010

011010

100000011011

111111

110011 c0c1c2d0d1d2

a0a1a2b0b1b2{.... Selezione

Incrocio (pCross)

Mutazione (pMut)

Algoritmi Genetici

Posizione di geni ripetuta in più genotipi:

Teorema degli schemi:

011010

101000H : * *10*0

Schema di Holland

Package e Classi:

pkgColouredImagesMyARGBMyImage

Gestione immagini e modello ARGB

pkgEvaluatorGenPixelEvaluator

Implementazione funzione valutazione

pkgGeneticColourItemsGeneticOperationsGeneticPixelPopulationSearcher

Descrizione e gestione cromosomiImplementazione operazioni geneticheDescrizione ed evoluzione della popolazione

pkgSearcherFrontEndFrmWelcomeSearcherMyFileOperatorMyJPanel

Interfaccia grafica e I/O su file

L’algoritmo sviluppato (Java)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

100

200

300

400

500

600

Alto coefficiente di distribuzione:

70.3% dei punti generati all’interno dell’area obiettivo

Risultati sperimentali (1)

c.d. 0.86 c.d. 0.46 c.d. 0.45

c.d. 0.25 c.d. 0.25

Combinazione di parametri migliore sull’immagine

Colori non limitati all’area obiettivo

c.d. 0.29Colori non limitati all’area obiettivo

Risultati sperimentali (2)

Ridotto numero di generazioni (30)

Risultati sperimentali (3)

Applicazione Tracciamento di una traiettoria

Da 2 a 10’000 fps

2 5010

10000

500

RILEVAMENTO:

Risposta soddisfacente, anche dopo poche generazioni

FORMA:

Buone prestazioni su:Forme “semplici”, area connessa e convessaMonocromia dell’areaUnicità di colore dell’area

FUTIRI SVILUPPI:

Confronto con algoritmi di segmentazione per tracciamento traiettoria su video

Conclusioni

Grazie dell’attenzione