Συγκριτική μελέτη μεθόδων κατάτμησης και επεξεργασίας εικόνας με εφαρμογή σε αρχαίες επιγραφές

Abstract

Η τεχνολογική εξέλιξη στον τομέα της πληροφορικής και των υπολογιστικών συστημάτων, μπορεί να αποτελέσει αρωγό στην προσπάθεια εκσυγχρονισμού των μεθόδων που μέχρι στιγμής χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης ζωής. Έναν από αυτούς τους τομείς αποτελεί και η αρχαιολογική έρευνα και ειδικότερα η επιγραφολογία, δηλαδή η επιστήμη που ασχολείται με τις αρχαίες επιγραφές. Με άλλα λόγια, στο παρών έργο πραγματευόμαστε την εφαρμογή και χρήση πρωτότυπων τεχνικών επεξεργασίας εικόνας και προηγμένων τεχνικών μαθηματικών για την αντιμετώπιση σημαντικών αρχαιολογικών προβλημάτων, αλλά και τη μελέτη σχετικών ευρημάτων. Η κατάτμηση εικόνων είναι ένα από τα πιο σημαντικά και πιο δύσκολα προβλήματα στον τομέα της εφαρμογής υπολογιστικών συστημάτων σε εικόνες, και γενικότερα στον τομέα της όρασης υπολογιστών. Συνεπώς, στην παρούσα εργασία περιγράφονται διάφορες μέθοδοι κατάτμησης εικόνας, όπως έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία έτη, με την εξέλιξη της τεχνολογίας, καθώς και εναλλακτικές πρωτότυπες αυτοματοποιημένες μέθοδοι κατάτμησης, προσαρμοσμένες για εφαρμογές στην αρχαιολογία και ειδικότερα στις αρχαίες επιγραφές. Επίσης, μελετώνται οι παράμετροι που ρυθμίζονται αλλά και οι εξωγενείς παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν είτε θετικά είτε αρνητικά τις διαδικασίες που ακολουθούνται, και κατά συνέπεια τα τελικά επιθυμητά αποτελέσματα. Με αυτόν τον τρόπο, διευκολύνεται η επίλυση δύσκολων προβλημάτων που μέχρι τώρα αποτελούνταν από διαδικασίες που εκτελούνταν με το χέρι και βάσει της εν γένει εμπειρίας των αρχαιολόγων, αλλά και προκύπτουν πιο αντικειμενικά και ακριβή αποτελέσματα. Εφαρμογές και επεκτάσεις αυτών των μεθόδων με τα υπολογιστικά πληροφοριακά συστήματα έχουν ιδιαίτερη αξία, καθώς πληροφορίες που εξάγονται από τη μελέτη των επιγραφών είναι πολύτιμες, όχι μόνο για την αρχαιολογία καθ’ εαυτή, αλλά και για την ιστορία, καθώς και για άλλες ανθρωπιστικές επιστήμες που έχουν πεδίο έρευνας στην αρχαία εποχή.

Technological development in information and computing systems can help in the modernization of the methods currently used in many fields of human life. One of these fields is also the archaeological research and particularly the epigrafology, which is defined as the science that deals with ancient inscriptions. In other words, the present work deals with the implementation and use of novel image processing techniques and advanced mathematics to address important archaeological problems, as well as the study of findings relating. The image segmentation is one of the most important and most difficult problems of Image Analysis and Processing, and generally in the field of computer vision. Thus, the present dissertation describes various methods of image segmentation as developed in the last years where there is rapid technological evolution, and alternative automated segmentation methods, adapted for applications in archeology and especially in ancient inscriptions. Also, we study the parameters that are regulated and exogenous factors affecting the applied procedures either positively or negatively, and therefore the final desired results. Thereby, it facilitates the solution of difficult problems so far consisted of procedures performed by hand and by the overall experience of archaeologists, but also generates more objective and accurate results. Application and extension of these methods inbeded in computer information systems are of particular value, given that information obtained from the study of inscriptions are valuable not just for archeology itself, but also for the history, and other human sciences who have area of research in ancient times.