Estudo sobre a aplicação de redes neuronais à detecção de contornos em imagens

• Autor(a) principal: Pinho, Armando José Formoso de
• Data de Publicação: 1996
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/33039
• topic: Detecção de contornos; Redes neuronais; Retropropagação; Avaliação da qualidade de contornos; Análise de imagem

Nesta tese abordamos a questão da detecção de contornos em imagens. A ideia fundamental que motivou este trabalho relaciona-se com a filosofia de abordagem do problema. A linha de trabalho que seguimos foi no sentido de investigar métodos que permitam a criação de detectores de contornos dedicados a aplicações específicas, e não no sentido de tentar desenvolver operadores de carácter geral. Uma das formas de abordar este problema é considerar que é possível obter um conjunto de dados de treino capaz de representar, razoavelmente, o universo em que o detector vai operar. No nosso caso, isso significa dispor de algumas imagens representativas desse universo, e respectivos mapas de contornos. O problema pode então ser formulado do ponto de vista da criação e adaptação do detector apropriado. É aqui que as redes neuronais artificiais surgem como possíveis candidatas a essa função, dada a sua característica de serem capazes de aprender (adaptar-se) através de exemplos. Por conseguinte, esta tese descreve o estudo de alguns dos problemas relacionados com a utilização de redes neuronais para a implementação de detectores de contornos. Contudo, embora central, esta não é a única questão aqui tratada. Começamos por abordar o problema da detecção de contornos em imagens, tendo como base operações de filtragem e diferenciação. Em seguida, é proposto e discutido um novo método para a avaliação objectiva da qualidade de mapas de contornos. Segue-se uma introdução às redes neuronais, dando-se especial ênfase aos algoritmos e técnicas que usámos ao longo deste trabalho. Passamos então à descrição do método que propomos nesta tese, começando por abordar algumas questões de representação dos dados de entrada e sua organização topológica, assim como algumas das suas propriedades. Em seguida, é dada ao trabalho uma perspectiva de reconhecimento de padrões, onde se relacionam os detectores de contornos neuronais com as técnicas clássicas de classificação. Além disso, é sugerida a utilização de redes neuronais recorrentes para a incorporação de informação contextual e são efectuadas algumas comparações com técnicas de relaxação probabilística. Finalmente, é feita a apresentação e discussão dos resultados experimentais. Como conclusão principal deste trabalho podemos afirmar que as redes neuronais podem ser utilizadas na criação de detectores de contornos especializados, apresentando vantagens em relação aos detectores tradicionais. Estes resultados são bastante encorajadores, revelando as potencialidades deste novo método para a detecção de contornos em imagens.