Predspracovanie obrazu pre optické rozpoznávanie ... - TUKE

Predspracovanie obrazu pre optické rozpoznávanie ... - TUKE Predspracovanie obrazu pre optické rozpoznávanie ... - TUKE

neuron.tuke.sk
from neuron.tuke.sk More from this publisher
25.07.2013 Views

FEI TU v Košiciach Diplomová práca List č. 40 4.7 Vplyv šumu na schopnosť učenie sa neurónovej siete Popis experimentu Experiment má za úlohu zistiť, ako vplýva šum v obraze na učenie sa ne- urónovej siete a akú minimálnu chybu neurónová sieť vie dosiahnuť pri akej úrovni šumu. K realizácii tohoto experimentu došlo z dvoch dôvodov: - opticky snímaný obraz nikdy nie je taký presný a kvalitný, ako je obraz generovaný, takže je potrebné zistiť, akú mieru skreslenia bude takáto neurónová sieť schopná spracovať. - generovaný obraz je príliš pravidelný, preto je vhodné obraz pred uče- ním mierne skresliť šumom, aby neurónová sieť dosiahla lepšiu kvalitu spracovania na reálnom, neideálnom vstupe. Pri náhodnom skreslení obrazu šumom existujú dva základné parametre nastavenia šumu: - percentuálne množstvo pokrytia obrazu šumom - vyjadruje, koľko per- cent zo všetkých obrazových bodov bude ovplyvnených šumom - veľkosť šumu - je to maximálna hodnota, o koľko môže šum zmeniť obrazový bod. Napr. veľkosť šumu 10% znamená, že šum môže daný bod zmeniť najviac o 10% maximálnej hodnoty bodu, teda pre 256 odtieňov šedi je najväčšia zmena obrazového bodu o 25 odtieňov šedi. Pre zjednodušenie som použil pokrytie šumu a veľkosť šumu rovnakú pre každý krok tohoto experimentu. takto: Parametre neurónovej siete boli zvolené podľa predošlých experimentov - topológia:3 ×3−5−2 - gamma = 0.1 - počet prvkov trénovacej množiny: 2000

FEI TU v Košiciach Diplomová práca List č. 41 Chyba [%] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Testovacia množina 0 10 20 30 40 50 60 pokrytie a úroveň šumu [%] Obr. 17: vplyv šumu na schopnosť učenie sa neurónovej siete Pre tento experiment bola zvolená kombinácia popredia a pozadia číslo 25, pretože tá sa neprejavila v experimente na strane 31 ako jednoduchá a ani ako problematická kombinácia. Výsledky V tomto experimete boli vyskúšané úrovne šumu od 0% po 60%. Väčšie úrovne šumu už nebolo potrebné testovať, pretože pre ne neurónová sieť dosahovala chybu, pri ktorej už nebola vhodná na spracovanie vstupného obrazu. Po realizácii experimentu boli číselné hodnoty zhrnuté v tabuľke 6 a vynesené do grafu na obrázku 17. Zhodnotenie Z tohoto experimentu vyplynulo, že ak je veľkosť vplyvu šumu a plošné po- krytie šumu menšie ako 20%, tak je neurónová sieť schopná učiť sa a spracúva- vať obraz bez zväčšených problémov. Teda pre zlepšenie kvality spracúvania neurónovou sieťou je možné použiť šum s takýmito parametrami.

FEI TU v Košiciach Diplomová práca List č. 40<br />

4.7 Vplyv šumu na schopnosť učenie sa neurónovej siete<br />

Popis experimentu<br />

Experiment má za úlohu zistiť, ako vplýva šum v obraze na učenie sa ne-<br />

urónovej siete a akú minimálnu chybu neurónová sieť vie dosiahnuť pri akej<br />

úrovni šumu. K realizácii tohoto experimentu došlo z dvoch dôvodov:<br />

- opticky snímaný obraz nikdy nie je taký <strong>pre</strong>sný a kvalitný, ako je obraz<br />

generovaný, takže je potrebné zistiť, akú mieru skreslenia bude takáto<br />

neurónová sieť schopná spracovať.<br />

- generovaný obraz je príliš pravidelný, <strong>pre</strong>to je vhodné obraz <strong>pre</strong>d uče-<br />

ním mierne skresliť šumom, aby neurónová sieť dosiahla lepšiu kvalitu<br />

spracovania na reálnom, neideálnom vstupe.<br />

Pri náhodnom skreslení <strong>obrazu</strong> šumom existujú dva základné parametre<br />

nastavenia šumu:<br />

- percentuálne množstvo pokrytia <strong>obrazu</strong> šumom - vyjadruje, koľko per-<br />

cent zo všetkých obrazových bodov bude ovplyvnených šumom<br />

- veľkosť šumu - je to maximálna hodnota, o koľko môže šum zmeniť<br />

obrazový bod. Napr. veľkosť šumu 10% znamená, že šum môže daný<br />

bod zmeniť najviac o 10% maximálnej hodnoty bodu, teda <strong>pre</strong> 256<br />

odtieňov šedi je najväčšia zmena obrazového bodu o 25 odtieňov šedi.<br />

Pre zjednodušenie som použil pokrytie šumu a veľkosť šumu rovnakú <strong>pre</strong><br />

každý krok tohoto experimentu.<br />

takto:<br />

Parametre neurónovej siete boli zvolené podľa <strong>pre</strong>došlých experimentov<br />

- topológia:3 ×3−5−2<br />

- gamma = 0.1<br />

- počet prvkov trénovacej množiny: 2000

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!