RESTAURACIJA SLIKE

Download RESTAURACIJA SLIKE

Post on 30-Dec-2015

63 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

RESTAURACIJA SLIKE. Prostorno invarijantan opti ki sistem :. RESTAURACIJA SLIKE. efekat defokusira nja. impulsni odziv sistema nije prostorno nepromenljiv. model:. parametar odgovara stepenu zamrljanosti. RESTAURACIJA SLIKE. modeli uma. n elinearna zavisnost. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • RESTAURACIJA SLIKEProstorno invarijantan optiki sistem:

  • RESTAURACIJA SLIKEimpulsni odziv sistema nije prostorno nepromenljiv efekat defokusiranjamodel: parametar odgovara stepenu zamrljanosti

  • RESTAURACIJA SLIKEmodeli umanelinearna zavisnostnajee ima oblik kvadratnog korijena- uzajamno neovisni, ne zavise od sadraja slike irokopojasni termiki um modelira zavisnost uma od sadraja slike: - dvodimenzionalni Gausov bijeli umuproenje:dvodimenzionalni Gausov bijeli um

  • RESTAURACIJA SLIKEodreivanje parametara degradacije iz slike (a posteriori )- kada nije poznat mehanizam degradacije - kada su fizike zakonitosti koje utiu na degradaciju slike suvie sloene za formiranje modela odreivanje snage uma - u prostornom domenu, iz regiona slike sa uniformnim intenzitetom odreivanjem varijanse intenziteta u tom regionu - u frekvencijskom domenu, iz onih dijelova amplitudskog spektra koji odgovaraju visokim uestanostimaodreivanje funkcije prenosa na osnovu njenih nula nule funkcije prenosa se javljaju u ampl. spektru degradirane slike logaritmovanje (negativne vrijednosti logaritma se predstavljaju nulom)- razmak i raspored nula se mogu koristiti za odreivanje karakteristinih parametara procesa degradacije

  • RESTAURACIJA SLIKEodreivanje impulsnog odziva degradacije iz slike- raspodela intenziteta u okolini takastog izvora svjetlosti u degradiranoj slici predstavlja impulsni odziv sistema(primjer u astronomiji)- koritenje ivica za odreivanje impulsnog odzivaidealna vertikalna ivica:zamrljana slika ivice:

  • RESTAURACIJA SLIKEodreivanje impulsnog odziva degradacije iz slikeiPretpostavimo da je mpulsni odziv optikog sistema oblika dvodimenzionalne Gausove funkcije (odlika mnogih sistema):- posmatrana ivica funkcija samo jedne koordinate vrijedi:

  • RESTAURACIJA SLIKEodreivanje impulsnog odziva degradacije iz slikeidealna ivica (jedinina odskona funkcija) je integral impulsne funkcije, te je dobiveni izraz integral impulsnog odzivaimpulsni odziv sistema se odredi diferenciranjem:se odreuje koritenjem horizontalne iviceparametar

  • RESTAURACIJA SLIKEodreivanje impulsnog odziva degradacije iz slikeoptika prenosna funkcija ima oblik propusnika niskih uestanosti:U stvarnosti, u degradiranoj slici detalji (visoke frekvencije) nisu uklonjeni, te je mnogo realniji model je dat sa:dobro fokusiran sistem:

  • RESTAURACIJA SLIKEInverzni filtaruproten model (degradacija bez uma):M=N=512, MN=262.144broj simultanih jednaina je: MNxMN=68.719.476.736

  • RESTAURACIJA SLIKEInverzni filtaruproten model (degradacija bez uma):- problem realizacije zbog nula prenosne funkcije- kako je veina prenosnih funkcija degradacije filtar propusnik niskih frekvencija, inverzni filtar ima velike vrijednosti na visokim frekvencijama, te je slika dobvena inverznim filtrom esto neupotrebljiva zbog nedopustivog pojaanja uma na visokim frekvencijama, iako je degradacija uklonjena

  • RESTAURACIJA SLIKEPseudoinverzni filtarrjeava problem realizacije zbog nula prenosne funkcije

  • RESTAURACIJA SLIKEPrvi red: original, zamrljana, rekonstruisanaDrugi red: rekonstrukcija zamrljane kojoj je dodataditivni bijeli um vrlo male snage, nulte srednje vrijednosti

  • RESTAURACIJA SLIKEVinerov filtar za otklanjanje umapretpostavka da se poznaju neke statistike karakteristike uma uproten model (bez degradacije, linearan senzor):slika i um su stacionarni sluajni 2D signali: srednje vrijednosti oba signala su nula slika i um su meusobno linearno nezavisni impulsni odziv Vinerovog estimatora se odreuje minimizacijom srednje kvadratne greke

  • RESTAURACIJA SLIKEVinerov filtar za otklanjanje umaprincip ortogonalnosti:nekorelisani prenosna funkcija nekauzalnog Vinerovog filtra

  • RESTAURACIJA SLIKEVinerov filtar za otklanjanje umaniti se moe lako proceniti ako sluajni signali (slika i um) nisu korelisaniPrenosna funkcija je realna i nenegativna, te utie samo na amplitudski spektar. Zbog realnosti frekvencijske karaketristike impulsni odziv Vinerovog filtra nije kauzalan. sa srednjim vrijednostima jednakim nuli

  • RESTAURACIJA SLIKEOsobine Vinerovog filtra za otklanjanje umaNa niskim frekvencijama je snaga slike mnogo vea od snage uma:Na visokim frekvencijama dominira um:Vinerov filtar za redukciju uma je NF filtar

  • RESTAURACIJA SLIKEOsobine Vinerovog filtra za otklanjanje umaProblem nenultih srednjih vrednosti signala i uma: oduzimanje srednjih vrijednosti slike i uma, filtriranje, dodavanje srednje vrijednosti slikeUz pretpostavku da je spektar snage uma konstantan, on se odreuje izraunavanjem periodograma u oblasti frekvencijske ravni koja odgovara visokim uestanostima. Odreivanje spektra snage slike: usrednjavanje spektra snage za vie slika modeliranje autokorelacione funkcije

  • RESTAURACIJA SLIKEOsobine Vinerovog filtra za otklanjanje umaslika sa umom Vinerov filtar median filtar 3x3

  • RESTAURACIJA SLIKEUklanjanje zamrljanja i uma Vinerovim filtromSpektar snage slike (linearni optiki sistem):kaskadna veza sistema za redukciju uma i inverznog filtra:Na niskim frekvencijama gdje je snaga uma zanemariva, amplitudska karakteristika raste:Vinerov filtar koji redukuje um i otklanja zamrljanje je propusnik opsegaNa viskom frekvencijama je um dominantan:

  • RESTAURACIJA SLIKEUklanjanje zamrljanja i uma Vinerovim filtromsika sa distorzijom i umomVinerov filtarmedian filtar 3x3

  • RESTAURACIJA SLIKEvrijeme ekspozicije dugo u poreenju sa kretanjem objekata na slicimodel kretanja u smjeru x-ose,T- vrijeme ekspozicije , p - pomeraj objekta za vrijeme trajanja ekspozicije :translatorno kretanje u ravni (p i q po x i y):Uklanjanje zamrljanja usljed uniformnog kretanja

  • RESTAURACIJA SLIKEUklanjanje zamrljanja usljed uniformnog kretanjaprvi izvod zamrljane slike po promenljivoj x: L dimenzija slike po x-osi

  • RESTAURACIJA SLIKEUklanjanje zamrljanja usljed uniformnog kretanjadio scene koji ulazi u vidno polje kamere tokom ekspozicije: rekurzivno rjeenje:bilo poznato, slika bi se mogla tano rekonstruisati kada bi

  • RESTAURACIJA SLIKEUklanjanje zamrljanja usljed uniformnog kretanjaU opisanom iterativnom postupkusmjena:Za dovoljno veliko K prva suma je srednja vrijednost intenziteta slike,se ponavlja K puta. Raunajui za svakoi sumirajui za

  • RESTAURACIJA SLIKEUklanjanje zamrljanja usljed uniformnog kretanjarastauracija slike zamrljane uniformnim kretanjemna osnovu izraza (*) sa prethodnog slajda

  • RESTAURACIJA SLIKES lijeva na desno: Slika degradirana uniformnim kretanjem pod uglom 45 o, a zatim aditivnim umom, pri emu je odnos maksimalne svjetline i amplitudee uma bio: 1,10,100 (odozgo prema dole). Restauracija inverznim filtrom. Restauracija Vinerovim filtrom.

  • RESTAURACIJA SLIKES lijeva na desno: Slika degradirana uniformnim kretanjem i aditivnim umom. Restauracija inverznim filtrom. Restauracija Vinerovim filtrom.

  • RESTAURACIJA SLIKEInteraktivna restauracija- posmatra nadgleda proces restauracije i podeava raspoloive parametre- primjer 2D sinusoidalne interferencijske mustre (koherentni um)aditivni um- u spektru slike se pojave dva impulsa na koordinatama- filtriranje filtrom nepropusnikom opsega (notch filtar)

  • RESTAURACIJA SLIKEInteraktivna restauracija

  • RESTAURACIJA SLIKEKorekcija sjenenjauticaj osvjetljenja je multiplikativan kamera unosi pojaanje i offset A posteriori estimat - niskopropusno filtriranje- homomorfno filtriranje A priori estimat

  • RESTAURACIJA SLIKEKorekcija sjenenjaPoreenje razliitih algoritama za korekciju sjenenja (linijski presjek)(a) slika sa neuniformnim osvjetljenjem, (b) korekcija sjenenja niskopropusnim filtriranjem, (c) korekcija sjenenja homomorfnim filtriranjem, (d) korekcija sjenenja test slikama