Metal/plastic foam projekt Képrekonstrukció 2013/2014. ősz Powerpoint Templates
Bevezetés Csapattagok: Laczik Sándor, Rácz Péter Téma: Szűrt visszavetítés algoritmusok tesztelése műanyag- illetve fémhabokról készült képek segítségével Optimalizáláson alapuló rekonstrukciós algoritmus fejlesztése Választott fejlesztői környezet: Matlab
Mik is ezek a habok? A fémhabok habformájú anyagok, amiket fémolvadékból habosítással vagy fémporral töltött folyadékhabból állítanak elő, térfogatuk legalább 70%-a gáz. Főként alumíniumból készítik, de létezik ezüst-, acél-, réz- és titánhab is… …de habot műanyagok habosításával is létre lehet hozni! Például ilyenek a szivacsok is.
Hogyan mértünk? Szűrők: Ram-Lak, Shepp-Logan Hamming Kiindulási képek és az eredményképek összehasonlítása Rekonstrukció zajos vetületekből (só-bors zaj: 0.001, 0.002, 0.003, 0.008, 0.01)
1. mérföldkő (szűrt visszavetítés)
Input Kép forrása: http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/idn170/idn170.htm
Input Kép forrása: http://www.ndt.net/article/v07n02/illerh/illerh.htm
180 vetület (1°)
180 vetület (1°)
90 vetület (2°)
90 vetület (2°)
36 vetület (5°)
36 vetület (5°)
Só-bors zajjal terhelt sinogram (mértéke: 0.001, 180 vetület)
Só-bors zajjal terhelt sinogram (mértéke: 0.003, 180 vetület)
Só-bors zajjal terhelt sinogram (mértéke: 0.008, 180 vetület)
2. mérföldkő (bináris rekonstrukció)
Genetikus algoritmusok Emlékeztető Egyedek Kiindulási populáció Fitness-függvény Szelekció Rekombináció mutáció
Megvalósítás C# .NET 3.5
Bemeneti paraméterek Input kép Output kiírásának helye Végrehajtandó iteráció száma Ismert-e az alakzatok száma az inputon Hány egyedből álljon a kiindulási populáció Hány %-a maradjon meg iterációnként a populációból Hány %-a az egyedeknek mutálódjon Hány %-a az egyedeknek vehet részt a rekombinációban
Kimenet Rekonstruált kép A formon megjelenik a végrehajtási idő ms mértékegységben
Program működése 1. kiindulási populáció létrehozása 2. mutáció 3. rekombináció 4. aktuális populáció kiértékelése (az eredeti modellképpel való összehasonlítás) 5. szelekció
Beépített priori információ Geometriai objektumok halmaza A mi esetünkben diszjunkt körlapok halmaza
Teszt 30*19-es felbontás Kb. 20 iteráció után Minden iterációban egy körlap mutálódik (eltolás,átméretezés) Rekombináció nincs (ha lenne,az alakzatok száma is változna ebben az implementációban)
Összefoglalás Az algoritmus működése a megadott paraméterektől nagy mértékben függ Nagy egyedszám illetve a sok iteráció alkalmazása jó megoldást tud adni Hátránya a nagy erőforrás-igény
Ötlet Matlab Optimization Toolbox Bintprog |Ax-b|^2 + i*f(x) a célfüggvény első tagjával nem kell foglalkozni,csupán a második tagot kell behangolni egy modell-képhez,vagy valamilyen más feltétel-rendszerhez
Köszönjük a figyelmet!