Комплексна методика відновлення графічних даних на основі морфологічних алгоритмів.
Анотація
Розглянуто сучасні методи відновлення графічних даних на основі математичного моделювання шумів і оптичних аберацій, визначення порогового значення, застосування морфологічних методів, а також нейромережевих алгоритмів. Вказано на пріоритет таких підходів як побудова математичних моделей статистичного розподілу, оптимізації порогового значення, розробка морфологічних методів відновлення матриці кольорового зображення, застосування вейвлет-перетворення, а також налаштування нейромережевої архітектури автокодувальника і багатоярусного автокодувальника. Розроблена методика, що базується на застосуванні програмних алгоритмів обробки матриці зображення, яка включає у себе виділення однорідних областей за допомогою методу зв’язних компонент та подальше відновлення графічних даних через виконання процедур ерозії та дилатації. Побудова системи оцінки ефективності програмних алгоритмів відновлення матриці зображення для автоматизації процесів налаштування та оптимізації системи машинної обробки графічних даних включає у себе поняття цільових функцій та аргументів цільових функцій, а також системних обмежень, що можуть бути сформульовані відповідно поставленому завданню, що дозволило звести задачу налаштування та оптимізації до задачі пошуку екстремумів функції. Цільові функції відновлення матриці зображення програмними алгоритмами включають у себе середню похибку відновлення масиву графічних даних і відповідне значення для допоміжного каналу, а також загальний час виконання набору операцій по відновленню масиву графічних даних. Аргументи цільових функцій при цьому складаються з параметрів примітиву корекції, мінімального допустимого відхилення для кожного колірного каналу у рамках окремого сегменту і кількості ітерацій що розраховується відповідно поставленого завдання. Вказано, що зазначений підхід може бути адаптовано до колірної схеми відповідно якої представлено графічні дані (динамічний діапазон, наявність допоміжного каналу). При цьому розроблена методика характеризується простим математичним апаратом та мінімальним навантаженням на обчислювальний ресурс.
Посилання
2. Ye, H. Y. H., Gao, Z. G. Z., Qin, Z. Q. Z., & Wang, Q. W. Q. (2013). Near-infrared fundus camera based on polarization switch in stray light elimination. Chinese Optics Letters, 11(3), 031702–31705.
3. Prabhakara, R. S., Wright, C. H. G., & Barrett, S. F. (2012). Motion Detection: A Biomimetic Vision Sensor Versus a CCD Camera Sensor. IEEE Sensors Journal, 12(2), 298–307.
4. Pankaj, D., Narayanankutty, K., & Govind, D. (2018). Image Denoising Using Total Variation Wavelet Galerkin Method. Procedia Computer Science, 143, 481-492.
5. Jing, X. J., & Min, Y. (2015). An linearized alternating direction method for total variation image restoration. The 27th Chinese Control and Decision Conference (2015 CCDC).
6. Lamei, Z., & Sheng, C. (2014). A method for PET image denoising based on total variation minimization. Advanced Computer Control.
7. Sebe, N. (2001). Improving visual matching: Similarity noise distribution and optimal metrics. S.l.: Thesis PhD Computer Science, Leiden University.
8. Mahajan, V. N. (2014). Aberration theory made simple. Volume: TT93. SPIE Press.
9. Guruprasad, P. (2020). Overview of different thresholding methods in image processing. Conference: TEQIP Sponsored 3rd National Conference on ETACC. Project: Word image identification for handwritten scripts using data visualization.
10. Pankaj, D., Narayanankutty, K., & Govind, D. (2018). Image Denoising Using Total Variation Wavelet Galerkin Method. Procedia Computer Science, 143, 481-492.
11. Shih, F.Y. (2017). Image processing and mathematical morphology: Fundamentals and applications. CRC Press.
12. Goutsias, J., Vincent, L. M., & Bloomberg, D. S. (2002). Mathematical morphology and its applications to image and signal processing. Boston: Kluwer Academic.
13. M., R. J., & Andreadēs, I. (2000). Special issue Mathematical morphology & nonlinear image processing. Oxford u.a.: Pergamon.
14. Suzuki, Y., & Ozaki, T. (2017). Stacked Denoising Autoencoder-Based Deep Collaborative Filtering Using the Change of Similarity. 2017 31st International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops (WAINA).
15. Ye, X., Wang, L., Xing, H., & Huang, L. (2015). Denoising hybrid noises in image with stacked autoencoder. 2015 IEEE International Conference on Information and Automation.
16. Starck, J.-L., Murtagh, F., & Fadili, J. M. (2010). Sparse image and signal processing: Wavelets, curvelets, morphological diversity. Cambridge University Press.
17. Guo, H., Ono, N., & Sagayama, S. (2008). A structure-synthesis image inpainting algorithm based on morphological erosion operation. 2008 Congress on Image and Signal Processing.
18. Dougherty, E. R., & Lotufo, R. A. (2003). Hands-on morphological image processing. SPIE Optical Engineering Press.
19. Hÿtch Martin, & Hawkes, P. W. (2020). Morphological image operators. Academic Press, an imprint of Elsevier.


