Trapez Kaplamalı Çekmeceli Kasanın otomatik görüntü düzeltme tekniği ve uygulaması

Mar 31, 2023

Mesaj bırakın

Görüntüler, insanın dış dünyadan aldığı ana bilgi kaynağıdır. Görüntüler olduğundan beri, bozuk görüntüleri onarma teknolojisi de var. İç boyama görüntü restorasyon tekniği eski bir sanattır. Avrupa Rönesansında, eserlerin genel etkisini korurken, sanat eserlerinin kaybolan veya hasar gören kısımlarını restore etmek için insanlar, esas olarak eserler üzerindeki çatlakları veya yarıkları doldurmak için sanat eserlerini onarmaya başladılar. bu tür çalışmalara Inpainting denir.

Günümüzde image Inpainting onarım teknolojisi, görüntü mühendisliği alanında yeni bir aktif araştırma yönü haline geldi. Amacı, görüntünün hasarlı kısmının tespitinin nasıl daha iyi gerçekleştirilebileceğini incelemek ve çözmek ve hasarlı görüntünün etrafındaki etkili bilgilere göre görüntü onarım algoritması ile hasarlı kısmı otomatik olarak geri yüklemektir. Photoshop gibi bazı güçlü dijital görüntü işleme yazılımları, profesyonel özel efekt işleme ve hasarlı görüntülerin onarım işlemlerini gerçekleştirebilse de, deneyimli teknisyenlerin karmaşık manuel işlemleri gerçekleştirmesini gerektirir ve otomatik "bilgisayar zekası" amacına ulaşamaz. işleme.

Önce bir görüntü onarımı örneğine bakalım. Şekil 1(b), bir kısmı bir engelle kapatılmış olan "@" gibi bir harf sembolünü göstermektedir. İnsanların görsel deneyimlerine göre ve gizlenen nesnenin şekline ve çevreleyen görüntü bilgisine atıfta bulunarak, engel kaldırıldıktan sonra karakterlerin Şekil 1(a)'da veya Şekil 1(c)'de gösterildiği gibi olduğuna dair bir tahmin kararı verilir. görünebilir ve Şekil 1(a) ve Şekil 1(c)'deki onarım sonuçları doğru olabilir. Bilgisayar görüntüsü İç boyama teknolojisi, bu etkiyi insan görsel psikolojisi açısından simüle eder. Örtülecek nesnenin kenar bilgisine göre uzayıp dağılır, sınırı belirli bir yönde birleştirir, örtülen kısmı doldurur ve görsel bağlantı sağlar. Elbette, görüntüdeki zarar görmüş bilginin boyutunun (engelin boyutu) da insanların görsel bağlantı yargısını doğrudan etkilediğini şekilden de görebiliriz. Matematiksel açıdan bakıldığında, hasarlı görüntü etrafında yetersiz bilgi olması durumunda görüntü onarım sonuçlarının benzersiz olmaması olgusu patolojik bir sorundur, bu nedenle görüntü boyama tekniğinin de bilgisayarla görme teorisine dayanması gerekir. Bu problem, belirli varsayımlar ile sınırlı bir tasarım onarım algoritması ile çözülmektedir.

Bayes yapısal sistemine göre, eksik ve deforme olmuş verilerden elde edilen mükemmel ideal görüntü, simüle edilmiş insan gözü restorasyon görüntüsüyle yapılan "en iyi hipotez" veya "en iyi tahmin"e dayanmaktadır. Bu "en iyi hipotez" aşağıdaki iki önemli faktöre dayanmaktadır:

1. Görüntü veri modeli: Orijinal görüntüdeki mevcut görüntü verilerinden nasıl daha fazla bilgi alabiliriz.

2. Görüntü ön modeli: Bozulmamış orijinal görüntünün ne tür bir görüntü modeli olması gerektiği. Örneğin, bir meyve kasesindeki bir muz veya elma resmini eski haline getiriyorsak, bunun düzgün, sarı ve kırmızı dolu bir şekle sahip olması gerektiği gibi bir ön yargıya sahip oluruz.

Bu nedenle, "optimal tahmin", Bayes olasılık modelinde ikincisinin olasılığını en üst düzeye çıkarmak, görüntünün eksik veya hasarlı kısmını belirli algoritma kurallarına göre doldurmak, böylece onarılan görüntünün görsel efekte yakın veya ona ulaşmasıdır. orijinal görüntü.

Ahşap damar, kaya deseni vb. gibi doku yapısının görüntü İç boyama restorasyon tekniği için temel fikir, dolgu için yerel dokuyu simüle etmek ve oluşturmaktır. Doku, malzeme bileşenlerinin dağılımının veya özelliklerinin bir yansıması olduğundan, yerel şekil bilgisi aynı dokunun ortak özelliğini ifade edebilir. Bir doku haritası için, herhangi iki küçük doku parçası benzerdir, bu nedenle doku sentezi yöntemi, görüntüyü onarmak için kullanılabilir: (1) Bir dizi aralıktaki her pikselin renk bilgisinin histogram istatistikleri; (2) İlgili piksel renk bilgisinin belirleme derecesini hesaplamak için bir ağırlık tablosu oluşturun; (3) Görüntü restorasyonu için en çok eşleşen pikselleri değerlendirin ve seçin; (4) Hasarlı görüntü dolana kadar döngü yapın. Doku sentezi için çeşitli algoritmalarda, araştırma kapsamını genel dokudan yönlü dokuya genişletmeli ve daha sonra yüzey dokusu sentezine, video doku sentezine vb. genişletmeliyiz.

Dokusuz görüntülerin iç boyama tekniği için, şu anda araştırmacılar çoğunlukla yüksek dereceli kısmi diferansiyel denklem (PDE) modeline dayalı onarım algoritmasını kullanıyor. Ana fikir, bölgesel sınırın anizotropisinden sınır difüzyonuna kadar difüzyon bilgisini ve difüzyon yönünü belirlemek için tamir edilecek alanın kenar bilgisini kullanmaktır. Algoritma, aynı anda farklı yapılara ve arka planlara sahip birden fazla bölgeyi doldurabilir ve yamalı bölgenin topolojik ilişkisinde herhangi bir kısıtlama yoktur. Ek olarak, Manou ve ark. yukarıdaki fikirlere dayalı hızlı bir resim İç boyama tekniği önerdi. Tamir edilecek alanın sınırında izointensite çizgisi yönü belirlenerek ve karşılık gelen izointensite çizgileri düz çizgilerle birleştirilerek, tamir edilecek alanın komşuluk bilgisi izointensite çizgisi aralığı içinde yayarak tamir edilecek alanı sınır doldurur. . Bu yöntemin basit yapı görüntüsü onarımı üzerinde iyi bir etkisi vardır ve onarım süresi büyük ölçüde kısalır.

Image Inpaning onarım teknolojisinin geniş bir uygulama yelpazesi vardır, ilki statik görüntü çatlak onarımı ve engellerin kaldırılması içindir. Basım endüstrisinde, hasarlı eski fotoğraflar, çizik iletim negatifi veya görüntüden görüntünün içeriğiyle ilgili olmayan engellerin kaldırılması gibi baskıdan önce işlenmesi gereken farklı türdeki dijital görüntüler, kolayca onarılabilir. Boyama teknolojisi. Kullanıcıların yalnızca onarım kapsamını seçmesi yeterlidir, bilgisayar otomatik olarak çizik, boş alan doldurma işlemini tamamlar veya arka plan desenini doldurduktan sonra engelleri kaldırır, baskı öncesi görüntü işlemenin süresini ve manuel iş yükünü büyük ölçüde azaltabilir, aynı zamanda daha fazla görüntü işleme için onarım sonuçları.

İkincisi, hareketli görüntü onarımıdır. İç boyama restorasyon teknolojisi, film ve televizyon endüstrisine uygulanabilir. Örneğin, film ve televizyon kopyası için, sürekli karelerden birinde çizik, leke ve düzeltilmesi gereken diğer durumlar varsa, filmin sürekli karelerini dijital görüntü sekansına dönüştürür ve ardından bitişik karelerden yararlı bilgiler çıkarırız. çerçevelerin öncesi ve sonrası bilgilerinin karşılaştırılmasına göre kopyalamak ve onarmak. Ayrıca filmdeki farklı dillerdeki altyazılar da Inpainting restorasyon teknolojisi ile kaldırılabiliyor.

Üçüncüsü, bazı fotoğrafçılık alanlarında, dijital fotoğraflardaki kırmızı göz olgusu, Inpainting teknolojisi ile ortadan kaldırılabilir veya bitişik fotoğraflardaki üst üste binen kısımlar, Inpainting teknolojisi ile birkaç kez çekilen dijital fotoğraflar bir araya getirilerek panoramik görüntüler halinde birleştirildiğinde onarılabilir.

İç boyama tekniği Çin'de birçok bilim insanının ilgisini çekmiş ve yurt dışında aktif bir araştırma alanı haline gelmiştir. Sonuç olarak, Inpainting'in teknik avantajları, biyotıp, uzaktan algılama gibi daha fazla görüntü uygulamasında kesinlikle yer alacak ve bu teknolojinin farklı alanlarda gelişimini teşvik edecektir.