Kỹ thuật MLP (Multiple Label Placement)

Một phần của tài liệu Một số kỹ thuật gán nhãn đối tượng trong ảnh và ứng dụng (Trang 43)

2.4.1. Giới thiệu

Nhiều thuật toỏn tồn tại cho bài toỏn ghi nhón, tuy nhiờn, rất ớt cụng việc đó đƣợc hƣớng về vị trớ nhiều nhón trờn mỗi đối tƣợng trong một bản đồ hoặc bản vẽ. Vấn đề này đƣợc gọi là kỹ thuật MLP (Multiple Label Placement).

Hiện tại vị trớ tờn tự động cho hệ thống kỹ thuật đơn giản bản đồ địa lý đó đƣợc sử dụng để giải quyết cụ thể kỹ thuật MLP, mỗi đối tƣợng để đƣợc gỏn nhón phõn chia thành nhiều mảnh nhƣ số lƣợng cỏc nhón cho cỏc đối tƣợng. Sau đú, thuật toỏn ghi nhón cho nhón duy nhất cho mỗi đối tƣợng đồ họa cú thể đƣợc ỏp dụng cho cỏc thiết lập mới của cỏc phõn vựng đối tƣợng đồ họa. Trong nhiều ứng dụng, cỏch tiếp cận đơn giản này đƣa ra một số khú khăn. Vớ dụ, nú cú thể là cần thiết hoặc thớch hợp hơn để vị trớ nhón cú liờn quan với cỏc đối tƣợng đồ họa tƣơng tự gần cạnh nhau (vớ dụ, hai nhón đƣợc gỏn cho một cạnh phải gần với nỳt nguồn của đƣờng). Điều này thƣờng là trƣờng hợp khi nhón đú mụ tả cỏc thuộc tớnh nhiều hơn một trong những đối tƣợng tƣơng tự. Hơn nữa, đối tƣợng đƣợc gỏn nhón cú thể là một điểm hoặc

Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

một khu vực. Sau đú, chỳng ta phải phõn vựng và chỉ định một nhón cho mỗi phõn vựng. Tuy nhiờn, phõn vựng cú hiệu quả cỏc khụng gian là khú nhƣ giải quyết vấn đề ghi nhón gốc. Ngay cả khi chỳng ta cần phải đặt nhiều hơn một nhón kết hợp với một đối tƣợng đồ họa tuyến tớnh trong khoảng thời gian thƣờng xuyờn với nhau, cỏch tiếp cận này cú vẻ hạn chế. Thụng qua việc tỏch cỏc đối tƣợng trƣớc chỳng ta loại bỏ khoảng trống khỏc cú thể đƣợc sử dụng để định vị một nhón.

Ta cú thể trỏnh đƣợc những tỡnh huống đƣợc mụ tả ở đoạn trờn bằng cỏch cho phộp mỗi nhón phải đƣợc đặt ở bất kỳ vị trớ nhón rừ ràng của đối tƣợng đồ họa liờn quan. Phƣơng phỏp tiếp cận lặp đi lặp lại dựa trờn thuật toỏn ghi nhón hiện cú mà chỉ định một nhón cho mỗi đối tƣợng cú thể đƣợc sử dụng để tạo một giải phỏp. Điều này cú thể đƣợc thực hiện bằng cỏch ỏp dụng cỏc thuật toỏn nhiều lần số lƣợng nhón mỗi tớnh năng đồ họa. Lƣợc đồ này là một thỏch thức mới: hầu hết cỏc thuật toỏn ghi nhón dựa trờn tỡm kiếm địa phƣơng và toàn diện. Nhƣ vậy, hiệu suất của chỳng (thời gian và chất lƣợng của cỏc giải phỏp hoạt động) là phụ thuộc với cỏc kớch thƣớc của cỏc đối tƣợng đồ họa đƣợc gỏn nhón và mật độ của cỏc bản vẽ. Rừ ràng, nếu mỗi đối tƣợng đồ họa trong một bản vẽ cú liờn quan đến i nhón, sau đú kớch thƣớc của bài toỏn lớn hơn nhiều lần. Vỡ vậy, cỏc kỹ thuật núi trờn cú thể đƣợc làm chậm ngay cả đối với cỏc trƣờng hợp nhỏ.

Quy định chất lƣợng nhón

Nhiều nhón cho mỗi đối tƣợng đồ họa là cần thiết khụng chỉ khi đối tƣợng là rất dài (vớ dụ nhƣ đƣờng dài) và sự lặp lại là cần thiết, nhƣng cũng cú khi nhiều hơn một thuộc tớnh mỗi đối tƣợng đồ thị phải đƣợc hiển thị. Vỡ vậy, một số cõn nhắc thờm phải đƣợc đƣa vào tớnh liờn quan đến chất lƣợng của việc gỏn nhón, khi đối tƣợng đồ họa cú nhiều nhón. Cụ thể, chỳng ta phải tớnh

Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

nhƣ thế nào đến nhón cho cỏc đối tƣợng đồ họa cựng ảnh hƣởng lẫn nhau. Vớ dụ, mỗi nhón nhiều lần tƣơng ứng với một số thuộc tớnh của một đối tƣợng đồ họa và vị trớ tƣơng đối của một nhón đú với nhón khỏc của đối tƣợng đồ họa cựng thấy thuộc tớnh đú.

Tiếp theo, chỳng tụi giới thiệu một số hạn chế cú thể đƣợc sử dụng để đảm bảo rằng mỗi nhón là rừ ràng, dễ dàng đọc và đƣợc cụng nhận, khi cú nhiều hơn một nhón cú liờn quan đến một tớnh năng đồ họa. Những hạn chế này cú thể đƣợc chia thành ba loại chớnh: (i) khoảng cỏch, (ii) thứ tự mỗi

phần, và (iii) ƣu tiờn. Để minh họa cho ba bộ khỏc nhau của những hạn chế, chỳng tụi sẽ sử dụng một vớ dụ về ghi nhón của một cạnh duy nhất (s, t) với hai nhón ls và lt. Nhón ls đƣợc liờn kết với nỳt nguồn và nú đƣợc kết hợp với nỳt mục tiờu, nhƣ trong Hỡnh 2.9 (a).

Hỡnh 2.9. (a) Phõn nhón thớch hợp hơn. (b) Đặt nhón gõy hiểu nhầm. (c) Ràng buộc khoảng cỏch chặt chẽ. (d) Xỏc định ràng buộc tự do

Nhón ls phải gần với nỳt nguồn để trỏnh sự khụng rừ ràng. Vỡ vậy, nú là cần thiết để xỏc định khoảng cỏch tối đa từ nỳt nguồn nhón ls đú cú thể đƣợc định vị. Khi cạnh (s, t) cú liờn quan chớnh xỏc một nhón, sau đú nhón cú thể

Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

đƣợc đặt bất cứ nơi nào trong khụng gian. Nếu cú nhiều hơn một nhón kết hợp với (s, t), sau đú mỗi nhón phải đƣợc đặt bờn trong một khu vực mà là

một tập hợp con của khụng gian đú.

Trong hỡnh 2.9, chỳng tụi minh họa cho tầm quan trọng của những hạn chế về khoảng cỏch. Vớ dụ nhƣ việc gỏn nhón trong hỡnh 2.9 (a) là một nhiệm vụ thớch hợp hơn. Việc gỏn trong hỡnh 2.9 (b) khụng truyền đạt rừ ràng ý nghĩa của nhón, bởi vỡ chỳng rất gần với nỳt mục tiờu, vỡ vậy bằng cỏch quan sỏt cỏc hỡnh ảnh chỳng tụi khụng thể tựy chỉnh một cỏch chắc chắn rằng cỏc nhón nguồn đƣợc liờn kết với nỳt nguồn. Trong hỡnh 2.9 (c) hạn chế sự gần là khoảng cỏch giữa nỳt nguồn và nhón phải cú ớt nhất một nửa chiều dài của cạnh. Điều này cho thấy nhón phải đƣợc bờn trong khu vực nguồn. Cỏc ràng buộc khoảng cỏch quy định tại Hỡnh 2.9 (c) là quỏ hạn chế, kể từ khi khu vực đƣợc xỏc định khụng giao nhau. Ngƣời ta cú thể xỏc định ràng buộc gần thoải mỏi hơn, nhƣ thể hiện trong hỡnh 2.9 (d), nơi giao nhau của cỏc vựng khỏc nhau cho phộp. Trong thực tế sau này là thớch hợp hơn vỡ nú làm tăng khụng gian để ghi nhón và cải thiện khả năng cho việc tỡm kiếm cỏch ghi nhón, đặc biệt là trong trƣờng hợp bản vẽ cú mật độ lớn nhiều đối tƣợng.

Thứ tự một bộ phận

Một nhón liờn quan đến nỳt nguồn phải đƣợc gần với nguồn hơn bất kỳ nhón khỏc để trỏnh nhầm lẫn. Nhƣ vậy, trong nhiều trƣờng hợp, nú thớch hợp để xỏc định thứ tự từng phần giữa nhón của cỏc đối tƣợng đồ họa cựng theo một số bất biến (vớ dụ, trục x hoặc trục y, khoảng cỏch từ một điểm cố định).

Trong hỡnh 2.10 (c) chỳng tụi giới thiệu một vớ dụ mà trƣờng hợp khụng cú một quy tắc thứ tự từng phần nờn tạo ra một nhón gõy nhầm lẫn, vỡ bằng cỏch đơn giản nhỡn vào bức ảnh chỳng kết hợp cỏc nhón mục tiờu vào nỳt nguồn. Trong hỡnh 2.10 (a) và 2.10 (b) cỏc điều kiện bổ sung mà một nhón

Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

gắn liền với nỳt nguồn phải gần hơn đến nỳt nguồn so với nhón liờn quan nỳt mục tiờu đảm bảo cỏch giải thớch chớnh xỏc của sự phõn nhón này. Nếu chỳng ta xỏc định ràng buộc hạn chế khoảng cỏch nhƣ trong hỡnh 2.9 (c), sau đú ràng buộc thứ tự từng phần là khụng cần thiết. Tuy nhiờn, nếu chỳng ta nới lỏng ràng buộc về khoảng cỏch giữa cỏc nhón, nhƣ thể hiện trong hỡnh 2.9 (d), sau đú chỳng ta cần phải xỏc định ràng buộc thứ tự từng phần để trỏnh nhiệm vụ ghi nhón sai lệch.

Hỡnh 2.10. (a) Gỏn nhón thớch hợp hơn. (b) Việc gỏn nhón chấp nhận được. (c) Việc gỏn nhón gõy hiểu nhầm

Ƣu tiờn

Trong nhiều trƣờng hợp, việc khụng thể chỉ định tất cả cỏc nhón liờn quan một đặc điểm đồ họa, do mật độ của bản vẽ. Sau đú, ngƣời sử dụng cú thể thớch cú nhón quan trọng đƣợc hiển thị đầu tiờn, sau đú chỉ định phần cũn lại của cỏc nhón khi cú chỗ trống.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Trong ba tập hợp ràng buộc trỡnh bày một khuụn khổ ngắn gọn cho một nhiệm vụ nhón gỏn tốt đối với kỹ thuật MLP. Trong cỏc phần sau chỳng ta tập trung vào giới thiệu hai nhúm chẩn đoỏn, Iterative và Flowbased để giải quyết kỹ thuật MLP.

Một phần của tài liệu Một số kỹ thuật gán nhãn đối tượng trong ảnh và ứng dụng (Trang 43)