Trapezoidal astarli tortma qutisining tasvirini avtomatik tuzatish texnikasi va uni qo'llash

Mar 31, 2023

Xabar QOLDIRISH

Tasvirlar inson tashqi dunyodan oladigan asosiy ma'lumot manbai hisoblanadi. Tasvirlar mavjud bo'lganligi sababli, buzilgan tasvirlarni tiklash texnologiyasi ham mavjud edi. Tasvirni qayta tiklash texnikasi qadimiy san'atdir. Evropa Uyg'onish davrida san'at asarlarining yo'qolgan yoki shikastlangan qismlarini asarlarning umumiy ta'sirini saqlab qolish uchun tiklash uchun odamlar san'at asarlarini ta'mirlashni boshladilar, bu asosan asarlardagi yoriqlar yoki tirqishlarni to'ldirishdan iborat edi. bunday ish Inpainting deb ataladi.

Hozirgi vaqtda image Inpainting ta'mirlash texnologiyasi tasvir muhandisligi sohasidagi yangi faol tadqiqot yo'nalishiga aylandi. Uning maqsadi tasvirning shikastlangan qismini aniqlashni qanday qilib yaxshiroq amalga oshirishni o'rganish va hal qilish va shikastlangan tasvir atrofidagi samarali ma'lumotlarga ko'ra tasvirni tuzatish algoritmi bilan shikastlangan qismni avtomatik ravishda tiklashdir. Ba'zi kuchli raqamli tasvirni qayta ishlash dasturlari, masalan, Photoshop, shikastlangan tasvirlarni professional maxsus effektlarni qayta ishlash va qayta ishlashni ham amalga oshirishi mumkin bo'lsa-da, ammo buning uchun tajribali texnik mutaxassislardan murakkab qo'lda ishlov berishni talab qiladi, "kompyuter razvedkasi" avtomatik maqsadiga erisha olmaydi. qayta ishlash.

Keling, avval tasvirni tuzatish misolini ko'rib chiqaylik. 1(b)-rasmda "@" kabi harf belgisi ko'rsatilgan, uning bir qismi to'siq bilan bloklangan. Odamlarning vizual tajribasiga ko'ra va qorong'u ob'ektning shakli va atrofdagi tasvir ma'lumotlariga asoslanib, to'siqni olib tashlaganingizdan so'ng, 1 (a)-rasmda yoki 1 (c)-rasmda ko'rsatilgandek belgilar paydo bo'lishi haqida taxmin qilinadi. paydo bo'lishi mumkin va 1(a)-rasm va 1(c)-rasmdagi ta'mirlash natijalari to'g'ri bo'lishi mumkin. Kompyuter tasviri Inpainting texnologiyasi ushbu effektni inson vizual psixologiyasi nuqtai nazaridan simulyatsiya qiladi. Qoplanadigan ob'ektning chekka ma'lumotlariga ko'ra, u cho'ziladi va tarqaladi, chegarani ma'lum bir yo'nalishda bog'laydi, qoplangan qismni to'ldiradi va vizual ulanishga erishadi. Albatta, biz rasmdan ham ko'rishimiz mumkinki, tasvirning shikastlangan ma'lumotlarining o'lchami (to'siqning o'lchami) odamlarning vizual bog'lanish qaroriga ham bevosita ta'sir qiladi. Matematik nuqtai nazardan, shikastlangan tasvir atrofida ma'lumotlar etarli bo'lmagan taqdirda tasvirni tiklash natijalari noyob emasligi hodisasi patologik muammodir, shuning uchun tasvirni bo'yash texnikasi ham kompyuterni ko'rish nazariyasiga asoslanishi kerak. Bu muammo muayyan taxminlar bilan cheklangan dizaynni ta'mirlash algoritmi bilan hal qilinadi.

Bayes tuzilmaviy tizimiga ko'ra, to'liq bo'lmagan va deformatsiyalangan ma'lumotlardan olingan mukammal ideal tasvir, simulyatsiya qilingan inson ko'zini tiklash tasviri tomonidan yaratilgan "eng yaxshi gipoteza" yoki "eng yaxshi taxmin" ga asoslanadi. Ushbu "eng yaxshi gipoteza" quyidagi ikkita muhim omilga asoslanadi:

1. Rasm ma'lumotlari modeli: Asl tasvirdagi mavjud tasvir ma'lumotlaridan qanday qilib qo'shimcha ma'lumot olishimiz mumkin.

2. Tasvirdan oldingi model: Buzilmagan asl tasvir qanday tasvir modeli bo'lishi kerak. Misol uchun, agar biz mevali idishdagi banan yoki olma rasmini tiklasak, u sariq va qizil rangga to'la silliq shaklga ega bo'lishi kerakligi haqida oldindan tasavvurga ega bo'lamiz.

Shuning uchun "optimal taxmin" Bayes ehtimollik modelida ikkinchisining ehtimolini maksimal darajada oshirish, tasvirning etishmayotgan yoki shikastlangan qismini ma'lum algoritm qoidalariga muvofiq to'ldirishdir, shunda tuzatilgan tasvir vizual effektga yaqin bo'ladi yoki erishadi. asl tasvir.

Tasvirni bo'yash uchun tekstura tuzilishini tiklash texnikasi, masalan, yog'och donasi, tosh naqsh va boshqalar, asosiy g'oya simulyatsiya qilish va to'ldirish uchun mahalliy teksturani yaratishdir. Tekstura moddiy komponentlarning tarqalishi yoki xususiyatlarini aks ettirganligi sababli, uning mahalliy shakli haqidagi ma'lumotlar bir xil to'qimalarning umumiyligini ifodalashi mumkin. Tekstura xaritasi uchun har qanday ikkita kichik tekstura bo'lagi o'xshash, shuning uchun tekstura sintezi usuli tasvirni tuzatish uchun ishlatilishi mumkin: (1) belgilangan diapazondagi har bir pikselning rang ma'lumotlarining histogramma statistikasi; (2) Tegishli piksel rangi ma'lumotlarini aniqlash darajasini hisoblash uchun vazn jadvalini yarating; (3) Tasvirni tiklash uchun eng mos piksellarni baholang va tanlang; (4) Shikastlangan rasm to'lguncha aylantiring. Tekstura sintezining turli xil algoritmlarida biz tadqiqot doirasini umumiy teksturadan yo'nalishli teksturaga qadar kengaytirishimiz kerak va keyinchalik uni sirt teksturasi sintezi, video tekstura sintezi va boshqalarga kengaytirishimiz kerak.

Teksturasiz tasvirlarni bo'yash texnikasi uchun hozirgi vaqtda tadqiqotchilar asosan yuqori tartibli qisman differentsial tenglama (PDE) modeliga asoslangan ta'mirlash algoritmidan foydalanadilar. Asosiy g'oya ta'mirlanadigan hududning chekka ma'lumotlaridan diffuziya ma'lumotlarini va diffuziya yo'nalishini aniqlash uchun mintaqaviy chegaraning anizotropiyasidan chegara diffuziyasiga qadar foydalanishdan iborat. Algoritm bir vaqtning o'zida turli tuzilmalar va fonlar bilan bir nechta mintaqalarni to'ldirishi mumkin va yamalgan mintaqaning topologik munosabatlarida hech qanday cheklov yo'q. Bundan tashqari, Manou va boshqalar. Yuqoridagi fikrlarga asoslangan tezkor tasvirni bo'yash texnikasini taklif qildi. Ta'mirlanadigan maydon chegarasida izointensivlik chizig'ining yo'nalishini aniqlash va mos keladigan izointensivlik chiziqlarini to'g'ri chiziqlar bilan bog'lash orqali chegara ta'mirlanadigan hududning qo'shnilik ma'lumotlarini izointenslik chizig'i diapazonida tarqatish orqali ta'mirlanadigan maydonni to'ldiradi. . Ushbu usul oddiy tuzilish tasvirini ta'mirlashga yaxshi ta'sir qiladi va ta'mirlash muddati ancha qisqartiriladi.

Image Inpainting ta'mirlash texnologiyasi keng ko'lamli ilovalarga ega, birinchisi statik tasvir yoriqlarini tuzatish va to'siqlarni olib tashlash uchun. Poligrafiya sanoatida chop etishdan oldin qayta ishlanishi kerak bo'lgan har xil turdagi raqamli tasvirlar, masalan, shikastlangan eski fotosuratlar, tirnalgan transmissiya salbiy yoki tasvirning mazmuniga aloqador bo'lmagan tasvirdagi to'siqlarni olib tashlash orqali osongina tuzatilishi mumkin. Bo'yash texnologiyasi. Foydalanuvchilar faqat ta'mirlash ko'lamini tanlashlari kerak, kompyuter tirnalishni, bo'sh joyni to'ldirishni avtomatik ravishda yakunlaydi yoki fon naqshini to'ldirgandan so'ng to'siqlarni olib tashlaydi, matbuotdan oldingi tasvirni qayta ishlash vaqtini va qo'lda ish yukini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin, shuningdek, tasvirni keyingi qayta ishlash uchun ta'mirlash natijalari.

Ikkinchisi - harakatlanuvchi tasvirni tuzatish. Bo'yoqni tiklash texnologiyasi kino va televidenie sanoatida qo'llanilishi mumkin. Masalan, kino va televizor nusxasi uchun, agar uzluksiz kadrlardan birida tirnalgan, dog 'va boshqa tuzatish kerak bo'lgan holatlar bo'lsa, biz plyonkaning uzluksiz kadrlarini raqamli tasvir ketma-ketligiga aylantiramiz va keyin qo'shni kadrlardan foydali ma'lumotlarni ajratib olamiz. oldingi va keyingi kadrlar ma'lumotlarini solishtirishga ko'ra nusxa ko'chirish va tuzatish. Bundan tashqari, filmdagi turli tillardagi subtitrlarni Inpainting tiklash texnologiyasi yordamida ham olib tashlash mumkin.

Uchinchidan, ba'zi fotografiya sohalarida raqamli fotosuratlardagi qizil ko'z hodisasini Inpainting texnologiyasi yo'q qilish mumkin yoki bir necha marta olingan raqamli fotosuratlar panoramali tasvirlarga tikilganda, qo'shni fotosuratlardagi bir-biriga yopishgan qismlar Inpainting texnologiyasi bilan tuzatilishi mumkin.

Inpainting texnikasi Xitoyda ko'plab olimlarning e'tiborini tortdi va chet elda faol tadqiqot maydoniga aylandi. Umuman olganda, Inpaintingning texnik afzalliklari, albatta, biomeditsina, masofadan zondlash kabi ko'proq tasvir ilovalarida ishtirok etadi va ushbu texnologiyaning turli sohalarda rivojlanishiga yordam beradi.