Im Rahmen der ungeschlechtlichen Reproduktion der Metamorphosenbilder wird im weiteren eine Operation vorgestellt, die aus drei Teil-Operationen besteht, von denen die Verzerrungs-Operation eine Teil-Operation darstellt, sodaß diese Reproduktionsart eine komplexere Variante als die Mutation durch Verzerrung innerhalb von ROIs darstellt:
1) Auswählen eines Teiles eines Eltern-Individuums durch eine Kopier-Operation
2) RST-Transformation (Rotation-Skalierung-Translation)
3) Anwendung einer Sequenz von Verzerrungs-Operationen.
Durch die unterschiedliche sequentielle Anwendung der einzelnen Teil-Operationen können unterschiedliche Verfahren abgeleitet werden, wobei im weiteren die Sequenz Kopieren-ST-Verzerren betrachtet wird.
Diese Klasse von ungeschlechtlichen Reproduktions-Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß ein Teil eines Eltern-Individuums ausgewählt und mutiert wird, und daß dieser Teil als Nachkomme verwendet wird. Im Fall der Metamorphosenbilder, die in der Regel in der Bildmitte zentriert sind, erfordert diese Vorgehensweise zusätzlich Skalierungs- und Translations-Operationen.
Wird ein Individuum durch die Selektion zur Reproduktion für eine Mutation ausgewählt, so muß zunächst die Region festgelegt werden, auf welche die Kopier-Operation angewendet wird. Hierbei sind unterschiedliche Methoden möglich, wie beispielsweise die Verwendung von Masken, die manuell gefertigt werden, und somit den Regions-of-interest bei der reinen Verzerrungs-Mutation entsprechen. Relevant sind in diesem Zusammenhang Regionen, die durch eine Freihand-Auswahl festgelegt werden, und die sich an den Strukturen des Bildes orientieren, im Gegensatz zu den rechteckigen ROIs. Für individuelle Bilder werden mehrere, in der Regel überlappende Masken erzeugt.
Abbildung 1) Eltern-Individuum mit seinen Masken.
Der erste Teilschritt dieser ungeschlechtlichen Reproduktion wählt aus der Menge der Masken eines Eltern-Individuums genau eine für die Reproduktion aus.
Abbildung 2) Eltern-Individuum mit ausgewählter Maske
Durch die ausgewählte Maske wird eine Region innerhalb des Bildes spezifiziert, die kopiert bzw. ausgeschnitten wird, und die als Ausgangspunkt für die weiteren Operationen dient. Wird die Kontur eines Metamorphosenbildes betrachtet, so definiert die Maske einen Teilbereich innerhalb der Kontur. Auf diese Weise werden alle Teile, die außerhalb der Maske liegen entfernt.
Abbildung 3) Ausschneiden mit Hilfe der Maske
Der so ausgewählte Bereich soll als eigenes Individuum verwendet werden, sodaß ein Bildmaß definiert wird, das eine bestimmte Anzahl von Pixel unten und oben zu dem am tiefsten bzw. höchsten liegenden Bildpunkt hinzu addiert. Alternativ kann ein vordefiniertes Bildmaß verwendet werden, wobei der ausgewählte Bildausschnitt entsprechend zentriert und skaliert wird.
Abbildung 4) Zentrieren und Skalieren
Das gesamte Bild, das auf diese Weise entsteht, kann als ROI betrachtet werden, auf das eine Sequenz V (k,i)) von Verzerrungs-Operationen angewendet wird. Eine Alternative wäre wiederum die manuelle Definition von rechteckigen ROIs, sowie die Festlegung eines entsprechenden Mutationsvektors, der die zu verzerrenden ROIs spezifiziert, sowie die einzelnen Verzerrungssequenzen in den einzelnen ausgewählten ROIs.
Abbildung 5) Verzerren
Nach den Verzerrungs-Operationen wird der Nachkomme in die Zwischenpopulation aufgenommen, wo er bewertet und eventuell selektiert wird. Ausgewählte Nachkommen können dann nachberbeitet werden, indem beispielsweise der Hintergrund angepaßt wird.
Abbildung 6) Nachbearbeitung
Soll der Nachkomme durch ungeschlechtliche Reproduktions-Operationen weiterentwickelt werden, so ist die Festlegung von rechteckigen ROIs und von Masken notwendig, je nachdem welche Art der ungeschlechtlichen Reproduktion durchgeführt werden soll. Können beide Formen parallel in einer Generation verwendet werden, so müssen ROIs und Masken spezifiziert werden.
Abbildung 7) Festlegung von ROIs und Masken
