فيلترهاي چند جمله‏اي مدوله شده با دوره محدود و كاربرد آنها در طبقه بندي تصوير

Polynomial modulated filters with compact support and their application in image classification

چكيده: فيلترهاي گابور، موجك‏هاي گوسي مدوله شده هستند كه به علت توانايي در استخراج ويژگي‏هاي تصوير در جهت‏ها و فركانس‏هاي متفاوت به‏طور وسيع مورد استفاده قرار مي‏گيرند. اما به دليل دوره نامحدود مكاني و تابع تبديل غيركسري در حوزه فركانس پياده‏سازي دقيق اين فيلترها امكان‏پذير نيست و پياده‏سازي تقريبي آن‏ها، منجر به افت كارآيي آن‏ها مي‏گردد. در اين مقاله يك موجك مدوله شده بر اساس فيلترهاي چند جمله‏اي با دوره محدود ارايه مي‏شود كه خصوصياتي نزديك به موجك گابور دارد و به علت دارا بودن دوره محدود، علاوه بر امكان پياده‏سازي دقيق، از سرعت بالاتري نسبت به گابور برخوردار است. به منظور ارزيابي فيلترهاي ارايه شده، از آن‏ها در دو كاربرد متفاوت طبقه‏بندي شامل طبقه‏بندي معنايي به منظور بازيابي تصوير و بازشناسي قلم فارسي استفاده شده است. نتايج مقايسه‏اي با فيلترهاي گابور، بهبود توام سرعت و كارآيي در اين كاربردها را تاييد مي‏كند.

Abstract: Gabor filters are Gaussian modulated wavelets that due to their ability to extract features in different directions and frequencies in an image are used widely in different applications. However, because of their infinite support, an exact realization is not practically possible and an approximated realization results in losing performance. In this paper, a new modulated wavelet with compact support and close to Gabor wavelet is proposed. Due to its compact support, an exact and fast implementation is possible. To evaluate the performance of the proposed filters a comparative study between them and Gabor filters in two classification application containing semantic image classification and Farsi font recognition is given. The obtained results confirm the performance improvement of the proposed filters in both speed and precision.