Restricted Boltzmann Machine as a binary image descriptors processor and its application in a mobile robot for scene recognition
[ 1 ] Instytut Automatyki i Robotyki, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Automatyki i Robotyki, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Ograniczona maszyna Boltzmanna jako procesor binarnych deskryptorów obrazu oraz jej aplikacja w robocie mobilnym do celów przetwarzania wizji
english
- restricted Boltzmann machine
- image descriptors
- image processing
- neural networks
- vision in mobile robots
- ograniczona maszyna Boltzmanna
- binarne deskryptory obrazu
- przetwarzanie obrazu
- sieci neuronowe
- wizja robotów mobilnych
EN In this disseration a novel method of image preprocessing for classification purposes was proposed. This method is based on an unsupervised inferring local image features with the use of binary desciptors and Restricted Boltzmann Machine. Such an approach allows for higher classification quality metrics in cases where the number of labeled training data is limited, as well as for certain types of image distortions. Additionally, this method may be applied to reduce the overall complexity of classification pipelines. The effectiveness of the proposed approach has been experimentally demonstrated using commonly known image datasets. The implementation of this solution has also been transferred to a vision system of a two-wheeled mobile robot, demonstrating its better effectiveness when compared to conventional methods that do not utilize the proposed preprocessing.
PL W rozprawie przedstawiono nową metodę wstępnego przetwarzania obrazów w celu ich klasyfikacji. Metoda ta opiera się na nienadzorowanym wyszukiwaniu lokalnych wzorców obrazowych przy pomocy deskryptorów binarnych oraz ograniczonych maszyn Boltzmanna. Dzięki takiemu podejściu można uzyskać wyższe wskaźniki jakości klasyfikacji w przypadkach kiedy liczba oznakowanych danych uczących jest ograniczona jak i również dla pewnej klasy zakłóceń obrazów. Ponadto dzięki tej metodzie możliwa jest redukcja całkowitej złożoności systemów klasyfikacji. Skuteczność proponowanego podejścia została wykazana eksperymentalnie przy pomocy powszechnie używanych zbiorów obrazów. Implementacja rozwiązania została przeniesiona również na system wizyjny dwukołowego robota mobilnego wykazując jednocześnie jej wyższą skuteczność w porównaniu do konwencjonalnych metod nieużywających zaproponowanego przetwarzania wstępnego.
207
automation, electronics, electrical engineering and space technology
DrOIN 2321
public
Grzegorz Granosik
Łódź, Polska
20.10.2023
polish
public
Bogdan Kwolek
12.09.2023
polish
public
Krzysztof Okarma
Szczecin, Polska
09.09.2023
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
19.12.2023
Rada Dyscypliny Automatyka, Elektronika, Elektrotechnika i Technologie Kosmiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne