A rendszer az oktatásban

Fejlesztési elemek

A célok megvalósítása alapvetően öt lépésben történt:

  1. 1. Magtételek meghatározása.
  2. 2. Magtételek képi adatainak felvételezése.
  3. 3. Magtételek feldolgozása.
  4. 4. Felismerő rendszer fejlesztése.
  5. 5. Utólagos ellenőrzés.

Az első lépésben megtörtént az adatbázisban rögzítendő magtételek meghatározása. Itt elsősorban olyan magok kerültek kiválasztásra, amelyek a Kárpát-medence élővilágára jellemző. A kiválasztott tételek egy része (gyomnövények) közvetlen terepi adatgyűjtéssel (2. ábra), míg egy másik része meglévő adatbankok tételei alapján került laborvizsgálatokra begyűjtésre. A terepi adatgyűjtéssel kapcsolatos eredmények részletei a [4], [5], [6], [7] publikációkban, míg az egyéb tételek alapját képező leírások részletei a [8], [9] és [10] munkákban érhetők el.

Második lépésben történt az egyes tételek erre a célra létrehozott laborokban történő rögzítése. A rögzítés képi és egyéb kapcsolódó numerikus és alfanumerikus adatokat is tartalmazott (darabszám, lelőhely, felvételezés kiegészítő adatai). Minden egyes tételről nagyfelbontású, látható tartományban érzékelő digitális kamerával készültek, további mérésekre is alkalmas digitális felvételek. Mindez kezdetben közel 1600 tétel digitális rögzítését és megfelelő tárolását jelentette, mely a visszacsatolások után tovább bővült.

A látható tartományban történő felvételezések mellett - kimondottan tudományos vizsgálatok céljából - idősoros FIR (8-14 μm) felvételeket (hőfelvételek) készítettünk előre kiválasztott fajokról (3. ábra).

A feldolgozási fázisban alapvetően digitális képfeldolgozási feladatok kerültek megvalósításra [11]. Képfeldolgozási eljárások segítségével elkülönítettük a hasznos képi adatokat a háttértől és egyéb a további feldolgozás szempontjából nem lényeges képi adatoktól (4. ábra), [12], majd elvégeztük az objektumokra jellemző alakfelismerést támogató paraméterek mérését és rögzítését. Mind a felvételezéshez, mind a mérésekhez saját fejlesztésű szoftvert használtunk.

A két utolsó lépés párhuzamosan került megvalósításra. Ekkor került kifejlesztésre egy olyan szoftver, amely adatbázisban tartalmazza a rögzített tételek felismerés szempontjából leglényegesebb paramétereit és elvégzi egy tetszőleges tétel felismerését is. A rendszer folyamatosan került ellenőrzésre a meglévő és a terepen gyűjtött új ismert vagy ismeretlen mintákkal.

2. ábra A terepi mintagyűjtést segítő, véletlenszerűen elhelyezett kvadrátok 3. ábra Oryza sativa - rizs FIR tartományú hőfelvétele 4. ábra Digitális képfeldolgozás alapú adatszelekció - az eredeti, feldolgozatlan kép (felül) és az értékes adatokat tartalmazó kétszintű felvétel (alul)