تمثيل الإطار الخارجي للكلمات العربية بكفاءة من خلال الدمج بين نموذج الكنتور النشط وتحديد ونقاط الزوايا

Graphical curves and surfaces fitting are hot areas of research studies and application, such as artistic applications, analysis applications and encoding purposes. Outline capture of digital word images is important in most of the desktop publishing systems. The shapes of the characters are stored in the computer memory in terms of their outlines, and the outlines are expressed as Bezier curves. Existing methods for Arabic font outline description suffer from low fitting accuracy and efficiency. In our research, we developed a new method for outlining shapes using Bezier curves with minimal set of curve points. A distinguishing characteristic of our method is that it combines the active contour method (snake) with corner detection to achieve an initial set of points that is as close to the shape's boundaries as possible. The method links these points (snake + corner) into a compound Bezier curve, and iteratively improves the fitting of the curve over the actual boundaries of the shape. We implemented and tested our method using MATLAB. Test cases included various levels of shape complexity varying from simple, moderate, and high complexity depending on factors, such as: boundary concavities, number of corners. Results show that our method achieved average 86% of accuracy when measured relative to true shape boundary. When compared to other similar methods (Masood & Sarfraz, 2009; Sarfraz & Khan, 2002; Ferdous A Sohel, Karmakar, Dooley, & Bennamoun, 2010), our method performed comparatively well. Keywords: Bezier curves, shape descriptor, curvature, corner points, control points, Active Contour Model.تعتبر المنحنيات والأسطح الرسومية موضوعاً هاماً في الدراسات البحثية وفي التطبيقات البرمجية مثل التطبيقات الفنية، وتطبيقات تحليل وترميز البيانات. ويعتبر تخطيط الحدود الخارجية للكلمات عملية أساسية في غالبية تطبيقات النشر المكتبي. في هذه التطبيقات تخزن أشكال الأحرف في الذاكرة من حيث خطوطها الخارجية، وتمثل الخطوط الخارجية على هيئة منحنيات Bezier. الطرق المستخدمة حالياً لتحديد الخطوط الخارجية للكلمات العربية تنقصها دقة وكفاءة الملاءمة ما بين الحدود الحقيقية والمنحنى الرسومي الذي تقوم بتشكيله. في هذا البحث قمنا بتطوير طريقة جديدة لتخطيط الحدود الخارجية للكلمات تعتمد على منحنيات Bezier بمجموعة أقل من المنحنيات الجزئية. تتميز طريقتنا بخاصية مميزة وهي الدمج بين آلية لاستشعار الزوايا مع آلية نموذج الكنتور النشط (الأفعى). يتم الدمج بين نقاط الزوايا ونقاط الأفعى لتشكيل مجموعة موحدة من النقاط المبدئية قريبة قدر الإمكان من الحدود الحقيقية للشكل المراد تحديده. يتشكل منحنى Bezier من هذه المجموعة المدمجة، وتتم عملية تدريجية على دورات لملاءمة المنحنى على الحدود الحقيقية للشكل. قام الباحث بتنفيذ وتجربة الطريقة الجديدة باستخدام برنامج MATLAB. وتم اختيار أشكال رسومية كعينات اختبار تتصف بمستويات متباينة من التعقيد تتراوح ما بين بسيط إلى متوسط إلى عالي التعقيد على أساس عوامل مثل تقعرات الحدود، عدد نقاط الزوايا، الفتحات الداخلية، إلخ. وقد أظهرت نتائج الاختبار أن طريقتنا الجديدة حققت دقة في الملائمة تصل نسبتها إلى 86% مقارنة بالحدود الحقيقية للشكل المستهدف. وكذلك فقد كان أداء طريقتنا جيداً بالمقارنة مع طرق أخرى مماثلة

Framework for Automatic Identification of Paper Watermarks with Chain Codes

Title from PDF of title page viewed May 21, 2018Dissertation advisor: Reza DerakhshaniVitaIncludes bibliographical references (pages 220-235)Thesis (Ph.D.)--School of Computing and Engineering. University of Missouri--Kansas City, 2017In this dissertation, I present a new framework for automated description, archiving, and identification of paper watermarks found in historical documents and manuscripts. The early manufacturers of paper have introduced the embedding of identifying marks and patterns as a sign of a distinct origin and perhaps as a signature of quality. Thousands of watermarks have been studied, classified, and archived. Most of the classification categories are based on image similarity and are searchable based on a set of defined contextual descriptors. The novel method presented here is for automatic classification, identification (matching) and retrieval of watermark images based on chain code descriptors (CC). The approach for generation of unique CC includes a novel image preprocessing method to provide a solution for rotation and scale invariant representation of watermarks. The unique codes are truly reversible, providing high ratio lossless compression, fast searching, and image matching. The development of a novel distance measure for CC comparison is also presented. Examples for the complete process are given using the recently acquired watermarks digitized with hyper-spectral imaging of Summa Theologica, the work of Antonino Pierozzi (1389 – 1459). The performance of the algorithm on large datasets is demonstrated using watermarks datasets from well-known library catalogue collections.Introduction -- Paper and paper watermarks -- Automatic identification of paper watermarks -- Rotation, Scale and translation invariant chain code -- Comparison of RST_Invariant chain code -- Automatic identification of watermarks with chain codes -- Watermark composite feature vector -- Summary -- Appendix A. Watermarks from the Bernstein Collection used in this study -- Appendix B. The original and transformed images of watermarks -- Appendix C. The transformed and scaled images of watermarks -- Appendix D. Example of chain cod