Luận văn ThS: Khôi phục ảnh bằng tối ưu độ tương tự cục bộ

Luận văn Khôi phục ảnh bằng tối ưu độ tương tự cục bộ trình bày các vấn đề đặt ra cần giải quyết trong bài toán khôi phục ảnh, các hướng tiếp cận chính xử lý nhiễu ảnh và khôi phục phần ảnh bị mất; trình bày một số phương pháp khôi phục ảnh dựa vào hàm Gaussian, khôi phục ảnh nhanh, khôi phục ảnh Bertalmio; trình bày về việc cài đặt chương trình, xây dựng dữ liệu thực nghiệm với thuật toán khôi phục ảnh có khả năng lấp khoảng trống ảnh bằng cách tổng hợp các vùng ảnh từ bản vá.

Luận văn ThS: Khôi phục ảnh bằng tối ưu độ tương tự cục bộ

1. Mở đầu

Khôi phục ảnh (inpainting) là quá trình xây dựng lại các bộ phận bị mất hoặc xuống cấp của ảnh và video. Trong trường hợp một bức tranh có giá trị, nhiệm vụ này sẽ được thực hiện bởi một nghệ sĩ có tay nghề cao phục hồi tranh. Trong thế giới công nghệ thông tin, khôi phục ảnh đề cập đến việc áp dụng các thuật toán phức tạp để thay thế các bộ phận dữ liệu ảnh bị mất hoặc bị hỏng. Khôi phục ảnh có liên quan đến việc loại bỏ nhiễu, và đôi khi các thuật toán sử dụng các ý tưởng loại nhiễu, nhưng về cơ bản khôi phục ảnh là một vấn đề khác vấn đề loại nhiễu. Vùng nhiễu thường có một số thông tin của ảnh gốc nhưng trong khôi phục ảnh, một số vùng bị mất hoàn toàn dữ liệu ảnh gốc.

2. Nội dung

2.1 Tổng quan về bài toán khôi phục ảnh

Một số khái niệm cơ bản

  • Phần tử ảnh (Picture Element) 
  • Mức xám (Gray level)
  • Quan hệ giữa ảnh, các điểm ảnh, mức xám 
  • Lân cận của điểm ảnh
  • Mối liên kết điểm ảnh 
  • Đo khoảng cách giữa các điểm ảnh 

Tổng quan khôi phục ảnh

  • Bài toán khôi phục ảnh 
  • Ứng dụng khôi phục ảnh

Một số phương pháp khôi phục ảnh

  • Phương pháp khôi phục ảnh dùng kim tự tháp mờ Gaussian 
  • Phương pháp khôi phục ảnh dùng bộ lọc Median 
  • Phương pháp khôi phục ảnh nhanh dựa vào bộ lọc
  • Khôi phục ảnh dùng biến phân từng phần PDE
  • Khôi phục ảnh dùng phương trình Navier-Stokes 
  • Khôi phục ảnh dùng tổng biến thể

Một số tiêu chí dùng để đánh giá chất khôi phục ảnh

  • Tổng quan về tiêu chí đánh giá chất lƣợng ảnh 
  • Sai số bình phương trung bình MSE
  • Tỷ lệ tín hiệu trên tín hiệu tạp PSNR
  • Ứng dụng của MSE và PSNR

2.2 Khôi phục ảnh dùng bản vá và tối ưu địa phương

Khôi phục ảnh dùng bản vá

  • Khôi phục ảnh dùng vùng mẫu 
  • Khôi phục ảnh dùng bản vá có kết cấu 
  • Khôi phục ảnh dùng bản vá với độ thưa 
  • Khôi phục ảnh dùng kết hợp bản vá và biến phân từng phần PDE
  • Một số dạng khôi phục ảnh bằng bản vá khác

Khôi phục ảnh dùng bản vá với điều kiện tối ưu địa phương

  • Bước tiền xử lý ảnh màu: Tách ảnh
  • Phát biểu bài toán phôi phục ảnh bằng bản vá
  • Điều kiện tối ưu địa phương 
  • Thuật toán
  • Đầu vào và đầu ra của thuật toán khôi phục ảnh dùng bản vá với điều kiện tối ưu địa phương.

2.3 Cài đặt thử nghiệm

Môi trường cài đặt

Kết quả thực nghiệm

So sánh với một số phương pháp khác

3. Kết luận

Luận văn này giải quyết vấn đề khôi phục phần trong ảnh mà nhằm mục đích loại bỏ các đối tượng từ một ảnh hoặc sửa chữa ảnh bị hư hỏng bằng cách thay thế các vùng thiếu bằng cách sử dụng thông tin trong phần còn lại của trường. Phƣương pháp khôi phục ảnh đề xuất ở đây được xây dựng trên một quan điểm dựa trên các mẫu tăng cường tính nhất quán địa phương của vùng khôi phục. Phương pháp này được thực hiện bằng cách chọn các bản vá tối ưu tối đa hoá tính nhất quán của địa phương đối với các bản vá lỗi tiếp giáp với ứng cử viên. Việc tính toán tương tự tạo ra trọng số dựa trên một cạnh trước và sự khác biệt cấu trúc giữa các mẫu ứng cử viên khôi phục mẫu. Phương pháp này cho phép các thế hệ của một chuỗi khôi phục dựa trên một danh mục các yếu tố. Các thực nghiệm cho thấy phương pháp đề xuất cung cấp một mức cải thiện so với các phương pháp khác.

4. Tài liệu tham khảo

Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thủy (1999). Nhập môn xử lý ảnh số, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội

Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình (2007). Giáo trình xử lý ảnh, Nhà xuất bản Đại học Hà Nội

Võ Đức Khánh, Hoàng Kiếm (2007). Giáo trình xử lý ảnh. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh.

Nguyễn Kim Sách (1977). Xử lý ảnh và video số, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.

Pablo Arias, Gabriele Facciolo, Vicent Caselles, Guillermo Sapiro, “A Variational Framework for Exemplar-Based Image Inpaiting“, Springer Science and Business Media, 2011....

--- Nhấn nút TẢI VỀ hoặc XEM ONLINE để tham khảo đầy đủ nội dung Luận văn Thạc sĩ trên ---

Ngày:28/08/2020 Chia sẻ bởi:An

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM