a) Mụ hỡnh
Trong nhận dạng người ta chia thành hai họ lớn: - Họ mụ tả theo tham số.
- Họ mụ tả theo cấu trỳc.
Cỏch mụ tảđược lựa chọn sẽ xỏc định mụ hỡnh của đối tượng. Như vậy, chỳng ta sẽ cú hai loại mụ hỡnh: mụ hỡnh tham số và mụ hỡnh cấu trỳc.
Mụ hỡnh tham số: sử dụng một vectơ để đặc tảđối tượng. Mỗi phần tử của vectơ mụ tả
một đặc tớnh của đối tượng. Thớ dụ như trong cỏc đặc trưng chức năng, người ta sử dụng cỏc hàm cơ sở trực giao để biểu diễn.
Việc lựa chọn phương phỏp biểu diễn sẽ làm đơn giản cỏch xõy dựng. Tuy nhiờn việc lựa chọn đặc trưng nào là hoàn toàn phụ thuộc vào ứng dụng. Thớ dụ, trong nhận dạng chữ, cỏc tham số là cỏc dấu hiệu:
- Sốđiểm chạc ba, chạc tư. - Sốđiểm chu trỡnh. - Sốđiểm ngoặt. - Sốđiểm kết thỳc.
Mụ hỡnh cấu trỳc: Cỏch tiếp cận trong mụ hỡnh này dựa vào việc mụ tả đối tượng nhờ
một số khỏi niệm biểu thị cỏc đối tượng cơ sở trong ngụn ngữ tự nhiờn. Để mụ tảđối tượng người ta dựng một số dạng nguyờn thủy như đoạn thẳng, cung… Chẳng hạn một hỡnh chữ nhật được
định nghĩa gồm 4 đoạn thẳng vuụng gúc với nhau từng đụi một. Trong mụ hỡnh này người ta sử
dụng một bộ ký hiệu kết thỳc Vt, một bộ kớ hiệu khụng kết thỳc gọi là Vn. Ngoài ra cú dựng một tập cỏc luật sản xuất để mụ tả cỏch xõy dựng cỏc đối tượng phự hợp dựa trờn cỏc đối tượng đơn giản hơn hoặc đối tượng nguyờn thủy (tập Vt). Trong cỏch tiếp cận này, ta chấp nhận khẳng định là: cấu trỳc một dạng là kết quả của việc ỏp dụng luật sản xuất theo những nguyờn tắc xỏc định bắt
đầu từ một dạng gốc ban đầụ Một cỏch hỡnh thức, ta cú thể coi mụ hỡnh này tương đương một văn phạm G=(V, Vn, P, S) với:
- Vt là bộ ký hiệu kết thỳc; - Vn là bộ ký hiệu khụng kết thỳc;
- P là luật sản xuất;
- S là dạng (ký hiệu bắt đầu).
Thớ dụ, đối tượng nhà gồm mỏi và tường, mỏi là một tam giỏc gồm 3 cạnh là 3 đoạn thẳng, tường là một hỡnh chữ nhật gồm 4 cạnh vuụng gúc với nhau từng đụi một sẽđược mụ tả thụng qua cấu trỳc mụ tả dựa vào văn phạm sinh như chỉ trong hỡnh dưới đõy:
Hỡnh 6.1 Mụ hỡnh cấu trỳc của đối tượng nhà
b) Bản chất
Quỏ trỡnh nhận dạng gồm 3 giai đoạn chớnh: - Chọn mụ hỡnh biểu diễn đối tượng.
- Chọn luật ra quyết định (phương phỏp nhận dạng) và suy diễn. - Học trong nhận dạng.
Trong việc lựa chọn để biểu diễn đối tượng, đối tượng cú thể được xỏc định theo cỏch
định lượng (mụ hỡnh tham số) hay định tớnh (mụ hỡnh cấu trỳc). Khi đối tượng đó được xỏc định, quỏ trỡnh nhận dạng chuyển sang giai đoạn thứ hai-giai đoạn học (Learning). Học là giai đoạn cung cấp tri thức cho hệ thống. Mục đớch học nhằm cải thiện, điều chỉnh việc phõn loại tập đối tượng thành cỏc lớp. Nhận dạng là tỡm ra quy luật và cỏc thuật toỏn để cú thể gắn đối tượng vào một lớp hay núi một cỏch khỏc gỏn cho đối tượng một tờn.
Học cú thầy: kỹ thuật phõn loại nhờ kiến thức biết trước gọi là học cú thầỵ Đặc điểm cơ
bản của kỹ thuật này là người ta cú một thư viện cỏc mẫu chuẩn. Mẫu cần nhận dạng sẽđược đem so sỏnh với mẫu chuẩn để xem nú thuộc loại nàọ Vấn đề chủ yếu là thiết kế một hệ thống để cú thểđối sỏnh đối tượng trong ảnh với mẫu chuẩn và quyết định gỏn cho chỳng vào một lớp. Việc
đối sỏnh nhờ vào cỏc thủ tục ra quyết định dựa trờn một cụng cụ gọi là hàm phõn lớp hay hàm ra quyết định.
Học khụng cú thầy: kỹ thuật này phải tựđịnh ra cỏc lớp khỏc nhau và xỏc định cỏc tham sốđặc trưng cho từng lớp. Học khụng cú thầy đương nhiờn là gặp khú khăn hơn. Một mặt, do số
lớp khụng được biết trước, mặt khỏc những đặc trưng của lớp cũng khụng được biết trước. Kỹ
thuật này nhằm tiến hành mọi cỏch gộp nhúm cú thể và chọn lựa cỏch tốt nhất. Bắt đầu từ tập dữ
liệu, nhiều thủ tục xử lý khỏc nhau nhằm phõn lớp và nõng cấp dần để đạt được một phương ỏn phõn loạị
Nhỡn chung, dự là mụ hỡnh nào và kỹ thuật nhận dạng ra sao, một hệ thống nhận dạng cú thể túm tắt theo sơđồ sau: Đoạn 1 Đoạn 2 Đoạn 3 Đoạn 3 Đoạn 4 Đoạn 5 Đoạn 6 Nhà Mỏi Tường (1) (2) (3) (4) (5) (6)
Hỡnh 6.2 Sơđồ tổng quỏt hệ thống nhận dạng ảnh