ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ФІЛЬТРАЦІЇ ТА ЗБЕРЕЖЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ У СКЛАДНИХ УМОВАХ ОСВІТЛЕННЯ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, зазначено її зв'язок з науко­вими програмами, планами та темами, сформульовано мету та задачі до­сліджень, охарактеризовано наукову новизну та практичне значення одержаних ре­зультатів, визначено особистий внесок автора, надано інформацію про апроба­цію результатів дисертації, впровадження та публікації.

Перший розділ присвячено аналізу методів фільтрації ЦЗ та зменшення бло­кінг-ефекту після процесу ущільнення.

Розглянуто особливості, переваги та недоліки найбільш розповсюджених мето­дів, які найчастіше використовуються в технологіях оброблення ЦЗ, а саме: для фільтрації ЦЗ – локальні методи фільтрації (гаусівська фільтра­ція, фільтри околів, білатеральний фільтр тощо); методи, які ґрун­туються на дифе­ренційних рівняннях з частковими похідними (анізотропна фільтра­ція, повна варіація тощо); фільтри в частотній області (локальні адаптивні філь­три в областях перетворення, жорсткий та м’який трешолдинг тощо); метод «Non-Local Means» (NLM); для зменшення блокінг-ефекту – ме­тоди відновлення коефі­цієнтів дискретного косинусного перетво­рен­ня (ме­тод оцінювання DC коефі­цієнтів та прогнозування АС-коефі­цієнтів, статистич­ний підхід, зважені адаптивні фільтри тощо); методи фільтра­ції піксе­лів (склад­ний адаптивний фільтр, методи нелінійного згладжування піксе­лів тощо); ітера­ційні методи (ме­тоди, які ґрунтується на теорії проекцій на опуклі множини (POCS) тощо).

Проведений аналіз методів фільтрації ЦЗ показав, що більшість мето­дів зосереджені на півтонових зображеннях з до­даванням штучного шуму. І лише мала частина призначається для природних фотографій, отриманих цифровою камерою з реальним шумом. Але ці методи є або надто складними, або не можуть вирішити проблему зменшення шуму в достат­ній мірі. Тому необхідно продовжити дослідження в напрямку визна­чення чинників, які впливають на зменшення шуму та підвищення якості зобра­жень з реальним шумом.

Проведений аналіз методів зменшення блокінг-ефекту показав, що відомі методи є або надто складними для реалізації, або не можуть впоратися з блокінг-ефектом достатньою мірою.

Таким чином, великому різноманіттю областей використання та способів засто­сування зображень різної природи відповідає значна кількість методів та підходів до оброблення зображень та покращення їх якості, але деякі з них є менш ефективними і стають застарілими в процесі розвитку технологій. Їм на зміну приходять новіші й більш ефективні алгоритми, до числа яких відносять білатеральну фільтрацію і вейвлет-перетворення.

В кінці розділу, виходячи з актуальності задачі інформаційного, алгоритміч­ного та програмного забезпечення для оброблення зображень, отрима­них в умовах низького рівня освітленості, сформульована постановка за­дачі дисертаційної роботи.

У другому розділі проведено експериментальне дослідження залежності спів­відношення сигнал/шум від рівня освітленості, в результаті якого встанов­лено, що при рівні освітленості £ 10 люкс з’являються видимі шуми, які усклад­нюють сприйняття зображення та можуть негативно впливати на результат подаль­шого оброблення та аналізу. Також встановлено, що зображеннями, отри­маними при низькому рівні освітленості можна вважати зображення співвідно­шення сигнал/шум яких за показником SNR<20 дБ, а за показником PSNR<25 дБ.

Удосконалено метод фільтрації шумів у півтонових зображеннях на основі біла­терального фільтру за рахунок його інтеграції з вейвлет-банком фільтрів, що дозволило підвищити співвідношення сигнал/шум.