Μέθοδοι κατάτμησης έγχρωμης εικόνας με χρήση: ασαφούς λογικής, watershed ανάλυσης, θεωρίας γράφων και χώρου κλιμάκων

Το αντικείμενο έρευνας αυτής της διατριβής είναι η κατάτμηση έγχρωμης εικόνας (color image segmentation). Γενικά αυτό το πεδίο είναι πολύ ευρύ και με ποικίλες εφαρμογές που καθορίζουν τον τρόπο προσέγγισης του προβλήματος. Το συγκεκριμένο πρόβλημα προσεγγίστηκε διατηρώντας τη γενικότητά του και δίνοντας έμφαση στις ακόλουθες έννοιες: 1. Επιλογή και χρησιμότητα των χρωματικών χώρων κατά περίπτωση. 2. Χρησιμότητα και εφαρμογή της θεωρίας ασαφούς λογικής στην αναπαράσταση της αβεβαιότητας καθώς και στη λήψη αποφάσεων. Η θεωρία ασαφούς λογικής αποτελεί μια αξιόπιστη λύση σε προβλήματα ανίχνευσης αντικειμένων και κατάτμησης και συνεισφέρει στην τυποποίηση του προβλήματος με βάση έννοιες της ανθρώπινης αντίληψης. 3. Εφαρμογή μεθόδων βασισμένων σε περιοχές με χρήση του αλγορίθμου Watershed για το σχηματισμό των αρχικών περιοχών. 4. Υιοθέτηση στατιστικών ποσοτήτων σε διαδικασίες όπως η ανίχνευση ακμών και οι μετρικές ομοιογένειας περιοχών. 5. Εφαρμογή της θεωρίας γράφων στην τυποποίηση του προβλήματος συνδυαστικής βελτιστοποίησης (combinational optimization) για το σχηματισμό των τελικών περιοχών της εικόνας. 6. Αναπαράσταση της πληροφορίας σε διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης με βάση τη θεωρία χώρου κλιμάκων (scale space). Οι παραπάνω έννοιες συνδυάστηκαν ώστε να ξεπεραστούν ενδογενή προβλήματα που παρουσιάζονται σε μεθόδους βασισμένες σε περιοχές με κυριότερο αυτό της υπερκατάτμησης. Επιπλέον αναπτύχθηκαν τεχνικές κωδικοποίησης εικόνας βασισμένες σε περιοχές που αναδεικνύουν τη χρησιμότητα των παραπάνω μεθόδων, σε μια κατηγορία εφαρμογών.