One of the main problems in neurosurgery is knowledge about human brain. It's very important to see the whole brain with its critical neurostructures in virtual reality. This document is about three dimensional human brain visualization strategies. Review most recently used three dimensional objects building strategies from two dimensional medical MRI images. This task was split into 4 significant problems: image segmentation, point-sets correspondence, image registration and its frequently used transformation functions with image matching measurements. All these problems were addressed reader to show most recently used algorithms with advantages and disadvantages. Atlas types, patterns and maps survey was introduced with widely popular brain model coordinate systems. In order to find a better correspondence between two point sets it was modeled a new robust and accurate Overhauser spline points location optimization algorithm. Instead of deletion outlier points from overloaded point set, this algorithm generates more points in other set at optimized points locations. Determination of an accurate point location and choosing the correct transformation function are the key steps in registration process. Whereas registration is vital task in precise human brain visualization for neurosurgeries at preoperative and intraoperative process.

Darbe analizuojamas vaizdo apdorojimo sistemos modelis, kuris yra modeliuojamas. Pradinė modelio specifikacija yra aprašoma funkciniame lygyje. Modelio architektūrai modeliuoti mes naudojame transakcijų lygio SystemC, naudodamiesi ja mes galime greitai ir patogiai nustatyti, kokia turėtų būti modeliuojamos sistemos architektūra. Funkcinis modelis yra transformuojamas į sisteminį lygį naudojantis SystemC transakcijų modeliavimo kalba. Naudojantis pradine specifikacija ir TLM modeliu pereiname prie sintezuojamo aprašo. Transformuodami pradinį modelį aukštame abstrakcijos lygyje, mes sprendžiame sistemos architektūros problemą. Transformuodami aukšto lygio modelį į SystemC sintezuojamą aprašą, mes sprendžiame kintamųjų ir algoritmų transformavimo problemas. / In this work we analyzing video preprocessing system model. Primary model specifications are described in functional level. It is hard to decide what system architecture should be, so we used SystemC TLM modeling language, because it gives us easier way to change system architecture Using SystemC transaction level modeling (TLM) the functional primary specification are transformed from functional model to system level. To get synthesizable model we use primary specification and TLM model. We solve many system architecture problems while we where working on primary model transformation to high abstraction system. Transforming high abstraction level model to SystemC synthesizable code we solve variables selection problems and algorithms conversation problem.

In this Master’s degree work artificial neural networks and back propagation learning algorithm for human faces and pattern recognition are analyzed. In the second part of work artificial neural networks and their architecture and structures models are analyzed. In the third part of article the backpropagation procedure and procedures theoretical learning principle are analyzed. In the fourth part different kinds of ANN methods and patterns extracting methods in recognition, learning and classification use were researched. In this part RGB method for patterns features extraction was described. In the fifth part the requirements specification, prototype model, use case diagram, system architecture, programs modules and objects project for software realization were created. In the same part backpropagation procedures running principle was realized. After the project part was completed, a face and patterns recognition system was created. In the sixth part the created software system was tested. According to the testing results software’s recognition rate is 82,5 % using supervised learning and 82,8 % using unsupervised learning. We found using the FAR and FRR rates the ERR rate, which was 40 %. While doing the testing with changed human characteristics, the system showed 84,6 % recognition rate. This rate shows very good work of the system by a little bit changed human characteristics. Systems realization was evaluated by users as very good one. In the seventh part software’s... [to full text]

Darbo tikslas – atskleisti figūrų, pateikiamų vienu metu ir nuosekliai, sukimo mintyse ypatumus naudojant tapatumo įvertinimo užduotį. Tiriamieji (32 studentai) atliko tapatumo vertinimo užduotį, kur jiems vienu metu bei nuosekliai (arba atvirkštine tvarka) buvo pateikiamos vienodų arba skirtingų netaisyklingų daugiakampių poros. Stimulai buvo rodomi 100ms vienalaikio pateikimo atveju, esant nuosekliam pateikimui 50ms ir 50ms. Tiriamieji turėjo atsakyti, ar figūros vienodos (nepaisant pasukimo kampo), ar skirtingos. Buvo matuojamas reakcijos laikas bei teisingų atsakymų skaičius. Nustatyta, kad nepasuktos viena kitos atžvilgiu vienodos figūros atpažįstamos tiksliau bei greičiau nei pasuktos bet kokiu kampu. Tiek vienalaikio, tiek nuoseklaus figūrų pateikimo atveju tiesinė reakcijos laiko priklausomybė nuo figūrų tarpusavio pasukimo kampo nenustatyta. Tiek vienodos, tiek skirtingos figūros nuoseklaus pateikimo atveju atpažįstamos tiksliau nei vienalaikio, o reakcijos laikas, vertinant tiek vienodas, tiek skirtingas figūras, trumpesnis vienalaikio pateikimo atveju nei nuoseklaus. Vyrų ir moterų vienodų figūrų atpažinimo tikslumas nesiskiria, bet vyrų reakcijos laikas trumpesnis nei moterų. / The purpose of this study was to examine mental rotation of simultaneously and successively presented figures. 32 students performed same – different task in which the pairs of the same or different irregular polygons were presented simultaneously and successively or vice versa. Stimuli were presented briefly – for 100 ms when presented simultaneously and 50 ms and 50 ms when presented successively. The subjects had to answer whether the two figures were the same or different. Response time and performance accuracy were recorded. The results of the experiment showed that not rotated figures were identified faster and more accurately than those rotated at any angle. The increase in reaction time as a linear function of the angle of rotation was not found (either under simultaneous presentation or under successive one).The same figures as well as the different ones were identified more accurately when presented successively than simultaneously and the response time was shorter under simultaneous presentation than under successive one. The accuracy of men and women did not differ, but men outperformed women by response time.

Skaitmeniniai vaizdai yra plačiai naudojami kompiuterių taikomosiose programose. Nesuspaustų skaitmeninių vaizdų laikymui atmintyje reikia žymiai daugiau talpos ir spartesnio (didesnio pralaidumo) tinklo galimybių jų perdavimui tinklu. Efektyvūs vaizdų suspaudimo sprendimai tampa kritiškesni dėl pastaruoju metu didelio duomenų augimo intensyvumo, multimedijos pagrindu kuriamų tinklo programų. Šiame darbe pristatoma nauja lokaliai progresyvaus vaizdų kodavimo idėja (procedūra). Procedūra grindžiama specifinėmis Haaro bangelių savybėmis bei progresyvųjį vaizdų kodavimą realizuojančiu EZW algoritmu. Taip pat apžvelgiamos kitų diskrečiųjų transformacijų ypatybės, praktinis jų pritaikymas pramoninėje, mokslinėje srityse. Preliminarūs eksperimento rezultatai rodo, jog diskrečioji Haaro transformacija ir progresyvus vaizdų glaudinimo algoritmas EZW skaitmeninių vaizdų spaudimui nėra efektyvus. Efektyvumo didinimui pasirinktas tikslinis vaizdo spektro koeficientų modifikavimas, kas leido pasiekti kur kas geresnių kodavimo rezultatų. / Digital images are widely used in computer applications. Uncompressed digital images require considerable storage capacity and transmission bandwidth. Efficient image compression solutions are becoming more critical with the recent growth of data intensive, multimedia-based web applications. In this paper, a novel locally progressive image encoding idea (procedure) is presented. The procedure explores both specific properties of Haar wavelets and the EZW algorithm originally used for progressive image encoding. Properties of various discrete transforms and areas of their practical applicability are discussed too. Preliminary experimental results show that the joint application of the discrete Haar transform and the EZW algorithm to locally progressive compression of digital images is not effective. To increase efficiency of the approach (idea), some modifications are proposed. In particular, appropriately chosen enlargement of Haar spectral coefficients led to much better overall performance, unfortunately, at the expense of time expenditures.

Tobulėjant kompiuteriams, ieškoma vis naujų galimybių informacijos perdavimui tarp vartotojo ir mašinos. Yra atliekama daug tyrimų žmogaus ir kompiuterio sąveikos – HCI (Human computer interaction) – srityje. Ieškoma naujų būdų bei metodų, kaip perduoti informaciją iš vartotojo kompiuteriui, ir atvirkščiai. Senesni metodai, tokie kaip įvestis pelės ir klaviatūros pagalba, išvestis vaizduoklio, projektoriaus bei spausdintuvo pagalba, yra optimizuojami. Siekiama surasti ergonomiškiausią įvesties, išvesties ir informacijos perdavimo metodą. / With the development of computers engineers are looking for new ways of commutation between user and machine. There are many researches done in human-computer interaction – HCI field. Engineers are always Ssearching for new ways, methods of transmitting information from user to machine and vice versa. Older methods, mouse and keyboard input, monitor, projector and printer output, are optimized. The aim of these studies is to find the most ergonomic input, output and communication method.

Wood is a limited natural resource whose characteristics have been difficult to identify by advanced technology. The most expensive is a hardwood. There is a desire to optimize the production of wood products by minimizing waste and maximizing output. It could be achieved if one had capabilities to evaluate the common wood structures ― knots, rots, empty spaces and other defects. There are many nondestructive testing methods that could be applied to the evaluation of the inner quality of a log. The most successful one is an x-ray computerized tomography. This thesis covers principles of computerized tomography and image reconstruction algorithms. Testing was performed on implementations of tomographic image reconstruction algorithms using synthetic and real data. Research on an application of an x-ray computerized tomography for the analysis of wood structures was made. Inspection of glued zones in glued wooden articles was accomplished using tomographic imaging. Guidelines for the creation of a wood specialized x-ray computerized tomograph were given.

Registruojant (fotografuojant) objektus, dėl netinkamos vaizdo kameros padėties ar nepakankamos judėjimo erdvės gaunami vaizdo iškraipymai. Tokie vaizdų iškraipymai vadinami sukimosi ir perspektyvos iškraipymais. Šio darbo tikslas – ištirti kaip tiksliai, panaudojant vaizdo kameros posvyrio kampų reikšmes ir atstumą iki registruojamo objekto, galima atstatyti iškreiptą vaizdą. Vaizdo kameros posvyrio kampų (krypavimo ir nuolydžio) matavimui, pritaikomas trijų ašių analoginis akcelerometras, o atstumui matuoti – ultragarsinis atstumo jutiklis. Pasuktų vaizdų atstatymui naudojami sukonstruoto vaizdo kameros posvyrio kampų matuoklio duomenys. Kaip alternatyvi priemonė, vaizdo pasukimo kampui nustatyti, naudojama „radon“ transformacija. Tyrimai parodė, kad vaizdų atstatymui geriau naudoti vaizdo kameros posvyrio kampų matuokliu išmatuotus krypavimo kampus, nes „radon“ transformacija negalima nustatyti sudėtingų vaizdų pasukimo kampo. Vaizdo perspektyvos iškraipymų atstatymui, pagal “pinhole” (mažos skylutės) kameros modelį, kuris dažniausiai naudojamas robotų regoje, buvo sudarytas matematinis modelis. Šis modelis, lyginant su vaizdų atstatymo pagal keturis objekto kampus metodu, tinka įvairesnių formų iškreiptiems vaizdams atstatyti. Vaizdų atstatymui pasitelktas MathWorks, Image Processing paketas. Atstatytų vaizdų palyginimui su originaliu, skaičuojamas dvimatis koreliacijos koeficientas tarp dviejų to paties dydžio vaizdo matricų. / Image distortions may appear because of inappropriate position of the camera or because of an insufficient space movement while taking pictures of objects. These kinds of image distortions are called rotation and perspective distortions. The aim of the work is to investigate how the camera tilt meanings and distance to the object could help to restore the image distortions. To measure camera tilt angles (roll and pitch angles) the three axis analogical accelerometer is used, and to measure the distance - ultrasonic range finder. The measurements of designed camera tilt angles device data is used in order to restore rotated images. As an alternative method for setting roll angle, the “radon” transformation is used. The researches have showed that it is more useful to use the measurements of camera roll angles, because “radon” transformation is not capable to identify rotation angles of elaborate images. To set image perspective distortion rectification according to “pinhole” camera model, which is used in robot vision, the mathematical model was made. This model compared with image restoration according to four object corners method is more suitable for various forms of image distortions. To restore image MathWorks, Image Processing batch was used. The comparison between original and restorted image was found computing the two-dimensional correlation coefficient between image matrices of the same size.

Darbe nagrinėjamas vienas iš vaizdų kokybės vertinimo metodų (metrikų) – SSIM (struktūrinio panašumo) indekso metodas bei šio metodo naudojimas tiriant didelius vaizdus. Darbo eigoje: • nustatyta kai kurių įgyvendintų SSIM indekso algoritmų problematika, vertinant aukštos raiškos vaizdus; • nustatytos gaunamų skaitinių reikšmių priklausomybės nuo tiriamų vaizdų dydžio; • pagrindžiamas vaizdo duomenų mažinimas SSIM indekso algoritmuose; • pasiūlyti tam tikri sprendimai SSIM indekso algoritmo sudarymui, skirto didelės raiškos vaizdų vertinimui; • palyginti SSIM indekso algoritmų veikimo laikai tarp skirtingų algoritmų; • sukurta programinė įranga, kuri yra pritaikyta Windows operacinei sistemai bei gali būti patogiai įdiegta kompiuteryje. Programoje: – patobulintas SSIM indekso įgyvendinimo algoritmas; – atvaizduojamas SSIM skirtumų žemėlapis; – sukurta patogi vartotojui vizualinė aplinka. Realizuota programinė įranga gali būti naudojama edukaciniais tikslais bei užsakomiesiems apdorotų vaizdų kokybės vertinimo tyrimams. / The paper analyzes one of image quality assessment methods (metrics) – SSIM (structural similarity) index method, and this method in order to analyze the large images. In work process: • problems of some SSIM index algorithms for high-resolution images have been identified; • dependence of image size and SSIM index values has been found; • some solutions for SSIM index algorithm for high-resolution images have been proposed; • the image data down sampling in SSIM index algorithms has justified; • SSIM index algorithm run times between different algorithms has been compared; • Software which is designed for MS Windows operating system and can be easily installed on the computer has been developed. In this software: – SSIM index algorithm is updated; – program Displays the SSIM index map; – User-friendly visual environment is developed. Implemented software can be used for educational purposes and commercial use for analyzing processed image quality assessment.