Elementy geometrycznej teorii miary w wariacyjnym podejściu do przetwarzania i analizy obrazów
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 1000-1M19GTM |
Kod Erasmus / ISCED: |
11.1
|
Nazwa przedmiotu: | Elementy geometrycznej teorii miary w wariacyjnym podejściu do przetwarzania i analizy obrazów |
Jednostka: | Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki |
Grupy: |
Przedmioty monograficzne dla matematyki 2 stopnia Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | angielski |
Rodzaj przedmiotu: | monograficzne |
Pełny opis: |
Łatwo jest wskazać ważne zadania w przetwarzaniu i analizie obrazów, są to odszumianie i odnajdowanie konturów. Chcę przedstawić te metody, które wykorzystują rachunek wariacyjny i równania różniczkowe, ale koniecznym jest wprowadzenie w samą reprezentację obrazów. Zajmiemy się algorytmem Rudina-Oshera-Fatemiego (ROF) i funkcjonałem Mumforda-Shaha (MSh). Minimalizowanie funkcjonału ROF wymaga określenia go na przestrzeni funkcji o wahaniu ograniczonym - BV. Pochodne takich funkcji są miarami. Z drugiej strony samo sformułowanie funkcjonału MS wymaga posłużenia się miarą Hausdorffa. Wykład w istotnym stopniu będzie się opierał na książkach [CS] i [D]. Jednakże lokalna grupa badawcza (Łasica, Mucha, Muszkieta, Rybka) ma wkład w rozwój teorii, o czym wspomnimy. Wspomniany algorytm ROF jest stosowany do odszumiania obrazów a jednocześnie ma on dobrze odtwarzać krawędzie. Krawędzie na obrazie pojawiają się tam, gdzie są skoki w jasności. To właśnie funkcje z przestrzeni BV mogą mieć skokowe nieciągłości, dlatego pojawiają się tu w sposób naturalny. Opowiemy dlaczego istnieją rozwiązania zagadnienia minimalizacyjnego w algorytmie ROF i jakie są właściwości punktów minimalnych. Może się okazać, że okazać, że rozwiązanie jest zerowe (nie ma obrazu), przy niezerowych danych wejściowych (składają się one tylko z szumu), patrz [Me], [Mu]. Funkcjonał MS służy do dzielenia obrazu. Jedną niewiadomych jest powierzchnia, jej miara Hausdorffa jest jednym ze składników funkcjonału. Przedyskutujemy istnienie punktów minimalnych i ich właściwości. Zajmiemy się też nieoczekiwanym aspektem algorytmu ROF. Okazuje się, że iterowanie minimalizowania funkcjonału ROF prowadzi do nietypowych zagadnień ewolucyjnych. Zostanie przedstawiony wymagany materiał wstępny. Przedstawimy też nowe wyniki z tego obszaru. |
Literatura: |
[CS] T.F.Chan, J.Shen, Image processing a analysis, SIAM, Filadelfia, 2005 [D] G.David, Singular sets of minimizers for the Mumford-Shah functional, Birkhauser, Bazylea, 2005 [Me] Y.Meyer, Oscillating patterns in image processing and nonlinear evolution equations. American Mathematical Society, Providence, RI, 2001 [Mu] P.B.Mucha, Regular solutions to a monodimensional model with discontinuous elliptic operator, Interfaces Free Bound. 14 (2012), no. 2, 145-152. |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.