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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2604| Metodología de reconocimiento de patrones basada en máscaras binarias vía transformada fraccional de Fourier Pattern recognition methodology based on binary masks from the fractional Fourier transform | |
| ESBANYELY GARZA FLORES | |
| JOSUE ALVAREZ BORREGO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Transformada fraccional de Fourier, transformada de Fourier, correlación no lineal, máscaras binarias, óptica de Fourier, firmas vectoriales, fitoplancton, diatomeas Fractional Fourier transform, Fourier transform, nonlinear correlation, binary masks, Fourier optics, vectorial signatures, phytoplankton, diatoms | |
| En este trabajo, se desarrollaron dos metodologías de reconocimiento de patrones invariantes a posición y rotación. En ambas metodologías, se implementó la transformada fraccional de Fourier, la cual es una generalización de la transformada de Fourier convencional. Los dos métodos generan firmas de imágenes mediante la utilización de máscaras binarias de anillos concéntricos. En la primera metodología, las máscaras binarias se obtienen a partir de la transformada fraccional de Fourier de la imagen espectral, la cual es el módulo de la transformada de Fourier de la imagen procesada, mientras que en la segunda metodología, las máscaras son obtenidas al aplicar la transformada fraccional de Fourier de la imagen. Para ambas metodologías, se utilizó correlación no lineal y correlación no lineal adaptativa para la comparación de las firmas de la imagen objetivo y de la imagen problema. Además, dos variantes fueron implementadas para cada método, una en la que se utilizó solo una máscara obtenida a partir de la imagen objetivo y otra basada en máscaras adaptativas donde se obtuvo una máscara de la imagen objetivo y otra de la imagen problema. Las metodologías se aplicaron a 30 especies de fitoplancton, las cuales fueron rotadas para analizar su desempeño ante rotación. Ambas metodologías fueron probadas con imágenes que tienen información incompleta, para ello se utilizaron imágenes de 21 especies de diatomeas fosilizadas. Se realizó un análisis con imágenes afectadas por variaciones de iluminación. Además, se analizó el desempeño de ambas metodologías ante imágenes inmersas en ruido. Con la implementación de la transformada fraccional de Fourier se pudo trabajar con planos intermedios entre el plano del espacio y el plano de frecuencias, obteniendo valores de correlación mayores, incrementando la capacidad de discriminación, logrando para el caso de máscaras adaptativas, hasta un 100% de discriminación de las especies, el cual es un resultado que no se había alcanzado antes. In this work, two pattern recognition methodologies invariant to position and rotation were developed. In both methodologies, the fractional Fourier transform was implemented, which is a generalization of the conventional Fourier transform. Both methods generate image signatures by using binary masks of concentric rings. In the first methodology, the binary masks are obtained from the fractional Fourier transform of the spectral image, which is the modulus of the Fourier transform of the image processed, while in the second methodology, the masks are obtained by applying the fractional Fourier transform to the image. For both methodologies, nonlinear correlation and adaptive nonlinear correlation were used to compare between the signatures of the target image and the problem image. In addition, two variants were implemented for each method, one in which a single mask obtained from the target image is used, and another called adaptive masks where a mask of the target image and another of the problem image was generated. The methods were applied to 30 species of phytoplankton, which were rotated to analyze their performance against rotation. Both methodologies were tested with images with incomplete information, for this, 21 images of fossil diatoms species were used. An analysis with images affected by variations in illumination was performed. Also, an analysis of the performance of both methodologies with images affected by noise was done. By implementing the fractional Fourier transform, it was possible to work in intermediate planes between the space plane and the frequencies plane, increasing the discrimination capability, reaching for the case of adaptive masks, up to a 100% of discrimination between species with both methodologies, which is a result that had not been achieved before. | |
| CICESE | |
| 2018 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Garza Flores, E. 2018. Metodología de reconocimiento de patrones basada en máscaras binarias vía transformada fraccional de Fourier. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 83 pp. | |
| TRATAMIENTO DIGITAL. IMÁGENES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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| TESIS_DOCTORADO_ESBANYELY_23_NOV_2018FINALBib.pdf | Versión completa de la tesis | 6.59 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |