Сжатие полутоновых изображений на основе контурных кодирования и интерполяции и дискретного вейвлет-преобразования - Автореферат

Сжатие полутоновых изображений на основе контурных кодирования и интерполяции и дискретного вейвлет-преобразования Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена на кафедре «Интеллектуальные информационные технологии» в ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» (ГОУ ВПО «ИЖГТУ», г. Научный руководитель: заслуженный изобретатель Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Лялин В.Е. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Сметанин А.М. Защита состоится 26 ноября 2009 г. в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.065.06 в ИЖГТУ по адресу: 426069, г. Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим выслать по указанному адресу.При высокой степени компрессии изображений современными наиболее мощными и популярными стандартами компрессии наблюдается значительное ухудшение визуального качества изображения, которое проявляется либо в виде «блочности» изображения и эффекта ореола вокруг контурных линий (JPEG), либо в виде сильного размытия контуров изображения (JPEG2000). Сохранение качественного отображения контуров на изображении имеет важное значение практически для всех типов изображений, в особенности для изображений, используемых при цифровой обработке геологических карт, геофизических и гидродинамических моделей месторождений полезных ископаемых. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - провести анализ универсальных методов сжатия данных, методов сжатия полутоновых изображений, а также анализ характера избыточности данных в изображениях с целью разработки методик и алгоритмов эффективного кодирования полутоновых изображений, учитывающих структурный характер изображения; предложена технологическая схема обработки информации для метода контурного сжатия изображений, обеспечивающая получение на выходе восстановленного полутонового изображения в приемлемом визуальном качестве с четкой контурной составляющей при высоких степенях компрессии, что является результатом эффективного комплексного использования разработанных инструментальных средств и методов. Предложенные новые методические и алгоритмические решения позволяют сохранить очень важную для восприятия человеческим зрением контурную информацию при высоком уровне сжатия полутонового изображения в отличие от самых популярных на сегодняшний день стандартов сжатия изображений, которые при высоком уровне компрессии приводят к значительному «размазыванию» контуров на изображении.Разработан метод контурного сжатия полутоновых изображений, позволяющий сохранить контурную составляющую изображения при высокой степени компрессии, что достигается за счет контурного кодирования и компрессии контурной информации с помощью одномерного дискретного вейвлет-преобразования. Предложены два метода контурной билинейной интерполяции, предназначенные для восстановления неконтурной информации на полутоновом изображении. Метод с двунаправленным взвешиванием опорных точек более качественно восстанавливает полутоновое изображение, чем метод с однонаправленным взвешиванием. Разработана методика контурного кодирования полутоновых изображений, позволяющая с высокой надежностью выделить контурную информацию изображения за счет комплексного использования детектора контуров Канни, дилатации контурных линий и выделения контурной информации изображения за счет наложения контурной маски. Показано, что контурные данные полутонового изображения являются весьма специфичными, а именно в отличие от данных целого изображение они имеют гораздо более высокочастотных характер, так как представляют собой значения яркости контурных и околоконтурных пикселей.