Extraction of features in images based on integral transformations in solving problems of classification of fragments of photographs

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article proposes a method for calculating features in an image to form a training data set for solving various problems of video image classification. This method involves the use of well-known integral transformations — the Radon transform and the Steklov function. The proposed method is compared with convolutional neural networks both in terms of the percentage of correct prediction and in terms of its execution time. As a test task, the problem of finding a fragment of a photograph containing an image of a car is considered.

About the authors

Alexey A. Klyachin

Volgograd State University

ORCID iD: 0000-0003-3293-9066
Russia, 400062, Volgograd, Universitetskii, 100

References

  1. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Москва : Техносфера, 2005. 1072 с.
  2. Борзов С. М., Потатуркин А. О., Потатуркин О. И., Федотов А. М. Исследование эффективности классификации гиперспектральных спутниковых изображений природных и антропогенных территорий // Автометрия. 2016. Т. 52, № 1. С. 3–14. https://doi.org/10.15372/AUT20160101, EDN: VSSHQT
  3. Дорогов А. Ю., Курбанов Р. Г., Разин В. В. Быстрая классификация JPEG-изображений // Интернет-математика 2005. Автоматическая обработка веб-данных. Москва, 2005. С. 147–172.
  4. Осокин В. В., Аипов Т. Д., Ниязова З. А. О классификации изображений и музыкальных файлов // Интеллектуальные системы. Теория и приложения. 2015. Т. 19, № 1. С. 49–70. EDN: UWLELY
  5. Купенова Э. М., Кашницкий А. В. Метод случайных лесов в задачах классификации спутниковых снимков // Вестник Тверского государственного университета. Серия: География и геоэкология. 2018. № 3. С. 99–107. EDN: VRYRGY
  6. Гончарова Е. Ф., Гайдель А. В. Методы отбора признаков для задач классификации изображений земной поверхности // Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2017) : сб. тр. III международной конференции и молодежной школы. Самара : Новая техника, 2017. С. 535–540. EDN: YQLPDZ
  7. Туркова М. А., Гайдель А. В. Корреляционные признаки для классификации текстурных изображений // Информационные технологии и нанотехнологии : сб. тр. IV международной конференции и молодежной школы. Самара : Новая техника, 2018. С. 595–599. EDN: XMWXVZ
  8. Чуличков А. И., Морозова И. В. Классификация размытых изображений и оценка параметров системы регистрации методами морфологического анализа // Интеллектуальные системы. 2005. Т. 9, № 1–4. С. 321–344. EDN: LZDWRV
  9. Борзов С. М., Потатуркин О. И. Классификация типов растительного покрова по гиперспектральным данным дистанционного зондирования земли // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. 2014. Т. 12, вып. 4. С. 13–22. EDN: TMFZOJ
  10. Пестунов И. А., Рылов С. А., Мельников П. В. Классификация гиперспектральных изображений высокого пространственного разрешения // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2018. Т. 11, вып. 1. С. 69–76. https://doi.org/10.17516/1999-494X-0010, EDN: YPSWQC
  11. Китаев Д. Н. Сравнение сверточной нейронной сети и метода главных компонент в задаче классификации текстурных изображений // LXVIII Молодежная научная конференция, посвященная 20-летию со дня начала эксплуатации Международной космической станции : тез. докл. / отв. ред. А. Б. Прокофьев. Самара : Изд-во Самарского ун-та, 2018. С. 88–89. EDN: FNYNOI
  12. Голубков А. М. Бинарная классификация изображений на примере задачи распознавания лиц // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2018. № 7. С. 26–30. EDN: VJYUBZ
  13. Нежевенко Е. С., Феоктистов А. С., Дашевский О. Ю. Нейросетевая классификация гиперспектральных изображений на основе преобразования Гильберта – Хуанга // Автометрия. 2017. Т. 53, № 2. С. 79–84. https://doi.org/10.15372/AUT20170209, EDN: YKFYYR
  14. Васкан В. Д. Обзор архитектур сверточных нейронных сетей для задачи классификации изображений // ИТ-Стандарт. 2021. № 3 (28). С. 34–39. EDN: WQQUFN
  15. Солдатова О. П., Гаршин А. А. Применение сверточной нейронной сети для распознавания рукописных цифр // Компьютерная оптика. 2010. Т. 34, № 2. С. 252–260. EDN: MOTHJX
  16. Ле Мань Ха. Сверточная нейронная сеть для решения задачи классификации // Труды Московского физико-технического института (НИУ). 2016. Т. 8, № 3. С. 91–97. EDN: WWMDBT
  17. Азаров И. С., Прокопеня А. С. Сверточные нейронные сети для распознавания изображений // Big Data and Advanced Analytics. 2020. № 6–1. С. 271–280. EDN: HBCHXL
  18. Сикорский О. С. Обзор сверточных нейронных сетей для задачи классификации изображений // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2017. № 20. С. 37–42. EDN: YNADUJ
  19. Deans S. R., Roderick S. The Radon Transform and Some of its Applications. New York : John Wiley & Sons, 1983. 289 p.
  20. Жук В. В., Кузютин В. Ф. Аппроксимация функций и численное интегрирование. Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 1995. 352 с.
  21. Воронина В. В., Михеев А. В., Ярушкина Н. Г., Святов К. В. Теория и практика машинного обучения : учеб. пособие. Ульяновск : УлГТУ, 2017. 290 с. EDN: QNQXJP
  22. Шолле Ф. Глубокое обучение на Python. Санкт-Петербург : Питер, 2018. 400 с. (Библиотека программиста).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».