<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vdgtu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2073-6185</issn><issn pub-type="epub">2542-095X</issn><publisher><publisher-name>Daghestan State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21822/2073-6185-2020-47-3-93-100</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vdgtu-845</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>COMPUTER SCIENCE, COMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Устойчивые дескрипторы в задачах распознавания изображений</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Stable descriptors in image recognition tasks</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мелехин</surname><given-names>В. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Melekhin</surname><given-names>V. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Мелехин Владимир Борисович - доктор технических наук, профессор, кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем.367026, Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir B. Melekhin - Dr. Sci. (Technical), Prof., Department of Computer Software and Automated Systems.70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367026.</p></bio><email xlink:type="simple">pashka1602@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хачумов</surname><given-names>В. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khachumov</surname><given-names>V. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Хачумов Вячеслав Михайлович - доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией интеллектуального управления.152021, Ярославская область, Переславский район, с.Веськово, ул.Петра Первого, 4а; 119333, Москва, ул. Вавилова, д.44, кор.2; 117198, ЮЗАО, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vyacheslav M. Khachumov - Dr. Sci. (Technical), Prof., Head of the Intelligent Control Laboratory.4a Petra Pervogo St., Yaroslavl region, Pereslavsky district, Veskovo village 152021; 44 Vavilova St., building 2, Moscow 119333; 6 Miklukho-Maklaya St., Moscow 117198.</p></bio><email xlink:type="simple">3vmh@isa.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Дагестанский государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Daghestan State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт программных систем им. А.К. Айламазяна РАН; Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН; Российский университет дружбы народов</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>A.K. Aylamazyan Institute of Software Systems Russian Academy of Sciences; Federal Research Center "Informatics and Control" Russian Academy of Sciences; Russian Peoples' Friendship University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>11</month><year>2020</year></pub-date><volume>47</volume><issue>3</issue><fpage>93</fpage><lpage>100</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Мелехин В.Б., Хачумов В.М., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Мелехин В.Б., Хачумов В.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Melekhin V.B., Khachumov V.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/845">https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/845</self-uri><abstract><p>Цель. Целью исследования является определение различных устойчивых характеристик изображений (полуинварианты и инварианты) как дескрипторы, необходимые для формирования признакового пространства эталонов, предназначенных для распознавания образов различной природы относящихся к различным классам объектов. Метод. В качестве методических основ, лежащих в построении методов распознавания образов, предлагаются метрики оценки близости распознаваемого изображения к заданному эталону в пространстве матриц ковариаций, опирающиеся на полученные дескрипторы. Результат. Разработано содержание основных этапов выделения дескрипторов заданного класса объектов с учетом различной освещенности распознаваемых изображений. Эффективность полученных результатов подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями, связанными с решением задачи распознавания специальных снимков - фаций. Выводы. Определение устойчивых дескрипторов изображения как инвариантов или полуинвариантов к преобразованиям масштабирования и яркости позволяет решать задачи классификации фаций в условиях нестабильности съемки распознаваемых изображений. При этом изображения могут быть повернуты и сдвинуты произвольным образом. В целом предложенный подход позволяет разработать эффективную систему распознавания образов при наличии различного рода помех на распознаваемых изображениях.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Objective</title><p>Objective. The objective of the study is to determine various stable characteristics of images (semi-invariants and invariants) as descriptors necessary for the formation of a feature space of standards intended for recognizing images of different nature belonging to different classes of objects. Methods. The authors propose metrics for evaluating the proximity of the recognized image to a given standard in the space of covariance matrices, based on the obtained descriptors as a methodological basis for constructing image recognition methods. Results. The content of the main stages of selecting descriptors for a given class of objects is developed, taking into account the different illumination of the recognized images. The effectiveness of the results obtained is confirmed by experimental studies related to the solution of the problem of recognition of special images - facies. Conclusions. The definition of stable image descriptors as invariants or semi-invariants to zoom and brightness transformations allows solving the problems of facies classification in conditions of the unstable shooting of recognized images. The images can be rotated and shifted in any way. In general, the proposed approach allows developing an effective image recognition system in the presence of various types of interference on the recognized images.</p></sec><sec><title> </title><p> </p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>дескриптор</kwd><kwd>метрика</kwd><kwd>инвариант</kwd><kwd>полуинвариант</kwd><kwd>матрица ковариаций</kwd><kwd>классификация образов</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>descriptor</kwd><kwd>metric</kwd><kwd>invariant</kwd><kwd>semi-invariant</kwd><kwd>covariance matrix</kwd><kwd>image classification</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проекты 20-07-00022 А и 17-29-07002 офи_м).</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">This work was carried out with partial financial support from the Russian Foundation for Basic Research (projects 20-07-00022 A and 17-29-07002 ofi_m).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Винберг Э.Б., Попов В.Л. Теория инвариантов. - Итоги науки и техн. Сер. Соврем. пробл. мат. Фуадам. направления, 1989, том 55, с.137 - 309.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vinberg E.B., Popov V.L. Teoriya invariantov [Theory of invariants]. Itogi nauki i tekhn. Ser. Sovrem. probl. mat. Fundam. napravleniya, 1989, Vol. 55. рp.137 - 309. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дьёдонне Ж., Керрол Дж., Мамфорд Д. Геометрическая теория инвариантов. М.: Мир, 1974. 278 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D'yodonne ZH., Kerrol Dzh., Mamford D. Geometricheskaya teoriya invariantov [Geometric theory of invariants]. Moscow: Mir, 1974. 278 p. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зубков А.Н. Обзор по теории инвариантов и ее приложениям // Прикладная математика и фундаментальная информатика. 2014. №1. C. 45 - 49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zubkov A.N. Obzor po teorii invariantov i ee prilozheniyam [Review of the theory of invariants and its applications]. Prikladnaya matematika i fundamental'naya informatika [Applied Mathematics and Fundamental Informatics]. 2014. №1. pp. 45 - 49. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абрамов Н.С., Хачумов В.М. Распознавание на основе инвариантных моментов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Математика, информатика, физика. 2014. №2, С.142 -149.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abramov N.S., Hachumov V.M. Raspoznavanie na osnove invariantnyh momentov [Recognition based on invariant moments]. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Matematika, informatika, fizika [Bulletin of the Peoples' Friendship University of Russia. Series: Mathematics, computer science, physics]. 2014. No. 2. pp.142 - 149. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абрамов Н.С., Фраленко В.П. Определение расстояний на основе системы технического зрения и метода инвариантных моментов // Информационные технологии и вычислительные системы. 2014. №4. С.32 -39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abramov N.S., Fralenko V.P. Opredelenie rasstoyanij na osnove sistemy tekhnicheskogo zreniya i metoda invari-antnyh momentov [Determination of distances based on the technical vision system and the method of invariant moments]. Informacionnye tekhnologii i vychislitel'nye sistemy [Information technologies and computational systems]. 2014. No.4. pp.32 - 39. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хачумов М.В. Инвариантные моменты и метрики в задачах распознавания графических образов // Современные наукоемкие технологии. 2020. №4, Ч.1. С. 69 - 77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hachumov M.V. Invariantnye momenty i metriki v zadachah raspoznavaniya graficheskih obrazov [Invariant moments and metrics in graphic image recognition problems]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern scienceintensive technologies]. 2020. No.4, Ch.1. pp. 69 - 77. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Трушков В.В., Хачумов В.М. Определение ориентации объектов в трехмерном пространстве // Автометрия. 2008. Т.44. №3. С. 75 - 79.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trushkov V.V., Hachumov V.M. Opredelenie orientacii ob"ektov v trekhmernom prostranstve [Determination of the orientation of objects in three-dimensional space]. Avtometriya [Avtometriya]. 2008. No.3 (44). pp. 75-79. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методы компьютерной обработки изображений / Под ред. Сойфер В.А. М.: Физматлит, 2003. 784 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Metody komp'yuternoj obrabotki izobrazhenij [Methods of Computer Image Processing]. Pod red. V.A. Sojfer . Moscow: Fizmatlit, 2003. 784 p. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. М.: Радио и связь, 1991. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pavlidis T. Algoritmy mashinnoj grafiki i obrabotki izobrazhenij [Algorithms of computer graphics and image processing]. Moscow: Radio i svyaz', 1991. 400 p. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мажуга В.В., Хачумов М.В. Алгоритмы обработки изо бражений для классификации состояний биологических систем // Информационные технологии и вычислительные системы. 2012. № 2. С.54 -3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazhuga V.V., Hachumov M.V. Algoritmy obrabotki izobrazhenij dlya klassifikacii sostoyanij biologicheskih sistem [Image processing algorithms for classifying the states of biological systems]. Informacionnye tekhnologii i vychis-litel'nye sistemy [Information technologies and computing systems]. 2012. No.2. pp.54 -63. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">NTSC. - http://en.wikipedia.org/wiki/NTSC</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">NTSC. http://en.wikipedia.org/wiki/NTSC</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хачумов М.В. Расстояния, метрики и кластерный анализ // Искусственный интеллект и принятие решений/ № 1, 2012. C. 81 - 89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hachumov M.V. Rasstoyaniya, metriki i klasternyj analiz [Distances, metrics and cluster analysis]. Iskusstven-nyj intellekt i prinyatie reshenij [Artificial intelligence and decision making]. No. 1, 2012, pp. 81 - 89. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хачумов М.В. Применение нейрона и расстояния Евклида-Махаланобиса в задаче бинарной классификации // Наука и современность. 2010. №2-3. С. 82-86.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hachumov M.V. Primenenie nejrona i rasstoyaniya Evklida-Mahalanobisa v zadache binarnoj klassifikacii [Application of a neuron and Euclidean-Mahalanobis distance in the problem of binary classification]. Nauka i sovremennost' [Science and Modernity]. 2010. No. 2-3. pp. 82 - 86. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Forstner V., Moonen B. A metric for covariance matrices. - Technical report, Dep. Of Geodesy and Geoinformatics, Stuttgart, 1999, pp. 113-128.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Forstner V., Moonen B. A metric for covariance matrices. Technical report, Dep. Of Geodesy and Geoinformatics, Stuttgart, 1999. pp. 113 - 128.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
