Możliwości konstrukcji systemów Data Mining dla danych dwuwymiarowych

Abstract

The following paper deals with possibilities for retrieving information from raster images stored in a database. The aim of this paper is to present a possibility to use IT tools in the form of databases for processing and analyzing large image sets based on methods of image analysis and mathematical morphology. Up to now the use of databases in the image analysis process has been reduced to storing large amounts of data in the form of images. However, all transformations and analyses of such sets are made on the user’s PC. This requires on the one hand a large data set (images) to be sent by network each time, but on the other hand this may pose problems resulting from managing a such large amounts of analyzed photographs on a PC. The proposed approach completely eliminates these problems by moving all transformations of image analysis on to a database platform. For this purpose a set of routines realizing transformations of image analysis and mathematical morphology was developed. The proposed approach allows the unification of the image processing and analysis area and advanced statistical analyses of obtained parameters describing geometrical sizes of objects on photographs. The proposed methodology was illustrated by practical realization of three measurement types for a simple structure of copper concentrate, limestones from Santok, dolomits from Buszewo, dolomits from Baszyna, dolomits from Kościan and more complicated, from the point of view of image analysis, structures such as dolomites from Rędziny and Laskowa Góra and sandstones from Tumlin and Wiśniówka. An author’s approach for the possibility of a support system construction for the process of exploration of such data is proposed. The following article describes construction and implementation aspects. Poniższa praca porusza tematykę możliwości wydobywania wiedzy zawartej w obrazach magazynowanych w bazie danych. Celem pracy jest zaprezentowanie możliwości wykorzystania narzędzi informatycznych w postaci baz danych, do przetwarzania i analizowania dużych zbiorów obrazów w oparciu o metody analizy obrazu i morfologii matematycznej. Dotychczasowe wykorzystanie baz danych w procesie analizy obrazu ogranicza się jedynie do magazynowania dużej ilości danych w postaci obrazów. Natomiast wszelkie ich przekształcenia oraz proces analizy wykonywane są na komputerze osobistym użytkownika. Wymaga to z jednej strony, każdorazowego przesłania przez sieć dużego zbioru danych (obrazów), z drugiej zaś może sprawiać problemy wynikające z zarządzania dużą ilością analizowanych zdjęć na komputerze osobistym. Proponowane podejście w całości eliminuje te problemy poprzez przeniesienie całości przekształceń analizy obrazu na platformę bazodanową. W tym celu zaprogramowano po stronie bazy danych zestaw procedur realizujących przekształcenia analizy obrazów i morfologii matematycznej. Zaproponowane podejście umożliwia ujednolicenie obszaru wykonywania przetwarzania i analizy obrazu oraz zaawansowanych analiz statystycznych na otrzymanych parametrach opisujących wielkości geometryczne obiektów na zdjęciach. Proponowana metodyka zilustrowana została poprzez praktyczną realizację trzech typów pomiarów, dla prostej struktury koncentratu miedzi, wapieni z Santoka, dolomitów z Buszewa, dolomitów z Baszyny, dolomitów z Kościan oraz dla bardziej skomplikowanych z punktu widzenia analizy obrazu struktur, jakimi są dolomity z Rędzin i Laskowej Góry oraz piaskowce z Tumlina i Wiśniówki. Zaproponowano autorskie podejście do możliwości konstrukcji systemu wspomagającego proces eksploracji takich danych. Omówione zostały aspekty konstrukcyjne oraz implementacyjne.