Без темы
<<  ИнтернетКласс Интерпретация и представление результатов ЕГЭ: проблемы и возможные решения  >>
Интерполяция Bayer-pattern Из курса лекций «Методы сжатия медиаданных»
Интерполяция Bayer-pattern Из курса лекций «Методы сжатия медиаданных»
План
План
Вид матрицы камеры
Вид матрицы камеры
Постановка задачи
Постановка задачи
Пример
Пример
Увеличенный вид
Увеличенный вид
Виды алгоритмов
Виды алгоритмов
Nearest Neighbor Replication (NNR)
Nearest Neighbor Replication (NNR)
Тестовый пример
Тестовый пример
Пример NNR
Пример NNR
Bilinear Interpolation
Bilinear Interpolation
Пример Bilinear
Пример Bilinear
Cubic Convolution Interpolation (CCI)
Cubic Convolution Interpolation (CCI)
Способы определения ядра CCI
Способы определения ядра CCI
Пример CCI
Пример CCI
Smooth Hue Transition Interpolation
Smooth Hue Transition Interpolation
Smooth Hue Transition Interpolation (log)
Smooth Hue Transition Interpolation (log)
Сравнение алгоритмов
Сравнение алгоритмов
Сравнение алгоритмов
Сравнение алгоритмов
Адаптивные алгоритмы
Адаптивные алгоритмы
Edge Sensing Interpolation
Edge Sensing Interpolation
Interpolation with Color Correction
Interpolation with Color Correction
Interpolation with Color Correction
Interpolation with Color Correction
Pattern Recognition Interpolation
Pattern Recognition Interpolation
Pattern Recognition Interpolation
Pattern Recognition Interpolation
Сравнение алгоритмов
Сравнение алгоритмов
Сравнение алгоритмов
Сравнение алгоритмов
Mean Square Error (MSE)
Mean Square Error (MSE)
Mean Square Error (MSE)
Mean Square Error (MSE)
Проблемы
Проблемы
Проблемы
Проблемы
Проблемы
Проблемы
NEW EDGE-DIRECTED INTERPOLATION (NEDI)
NEW EDGE-DIRECTED INTERPOLATION (NEDI)
NEDI – область действия
NEDI – область действия
NEDI - интерполяция
NEDI - интерполяция
NEDI - основная идея
NEDI - основная идея
NEDI – локальное окно
NEDI – локальное окно
NEDI - реализация
NEDI - реализация
NEDI - реализация
NEDI - реализация
NEDI - реализация
NEDI - реализация
NEDI - сложность
NEDI - сложность
NEDI - результаты
NEDI - результаты
NEDI - результаты
NEDI - результаты
NEDI - результаты
NEDI - результаты
NEDI - проблемы
NEDI - проблемы
Применение NEDI
Применение NEDI
Применение NEDI
Применение NEDI
Применение NEDI
Применение NEDI

Презентация: «Интерполяция Bayer-pattern». Автор: Dmitriy Vatolin. Файл: «Интерполяция Bayer-pattern.ppt». Размер zip-архива: 6713 КБ.

Интерполяция Bayer-pattern

содержание презентации «Интерполяция Bayer-pattern.ppt»
СлайдТекст
1 Интерполяция Bayer-pattern Из курса лекций «Методы сжатия медиаданных»

Интерполяция Bayer-pattern Из курса лекций «Методы сжатия медиаданных»

Дмитрий Ватолин Video Group CS MSU Graphics & Media Lab

16.06.2015

1

2 План

План

Устройство матрицы камеры Классификация алгоритмов - Не адаптивные - Адаптивные Обзор алгоритмов Сравнение алгоритмов Проблемы Результаты

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

2

3 Вид матрицы камеры

Вид матрицы камеры

Особенностью матрицы камеры является преобладание зеленных светочувствительных элементов.

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

3

4 Постановка задачи

Постановка задачи

Преобразовать изображение со светочувствительной матрицы камеры в картинку в формат RGB. Для понимания разности обратимся за помощью к следующему слайду.

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

4

5 Пример

Пример

Оригинал

На матрице камеры

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

5

6 Увеличенный вид

Увеличенный вид

Оригинал

На матрице камеры

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

6

7 Виды алгоритмов

Виды алгоритмов

Не адаптивные Nearest Neighbor Replication Bilinear Interpolation Cubic Convolution Interpolation Smooth Hue Transition и .т.п. Адаптивные Interpolation Color Correction Edge Sensing Interpolation Pattern Recognition Interpolation и т.п.

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

7

8 Nearest Neighbor Replication (NNR)

Nearest Neighbor Replication (NNR)

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

8

9 Тестовый пример

Тестовый пример

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

9

10 Пример NNR

Пример NNR

Оригинал

NNR

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

10

11 Bilinear Interpolation

Bilinear Interpolation

Green: G8 = (G3+G7+G9+G13) / 4 red/blue в позиции green: B7 = (B6+B8) / 2 ; R7 = (R2+R12) / 2 red/blue в позиции blue/red: R8 = (R2+R4+R12+R14) / 4 ; B12 = (B6+B8+B16+B18) / 4

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

11

12 Пример Bilinear

Пример Bilinear

Оригинал

Bilinear

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

12

13 Cubic Convolution Interpolation (CCI)

Cubic Convolution Interpolation (CCI)

Алгоритм описывается так :

,Где h(x) – ядро; c(xk,yl) – значения функции в узлах; c(x,y) – интерполированные значения;

Основа алгоритма – определение h(x)

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

13

14 Способы определения ядра CCI

Способы определения ядра CCI

С одним параметром :

С двумя параметрами :

Часто применяемые значения параметров : a – {-1, 0.5, 0.75} (b,c) – { (0.33, 0.33) , (1.5, -0.25) }

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

14

15 Пример CCI

Пример CCI

Оригинал

CCI

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

15

16 Smooth Hue Transition Interpolation

Smooth Hue Transition Interpolation

Green: G8 = (G3+G7+G9+G13) / 4 red/blue в позиции green: B7 = G7 / 2 * (B6 / G6 + B8 / G8) B13 = G13 / 2 * (B8 / G8 + B18 / G18) red/blue в позиции blue/red: B12 = G12 / 4 * (B6 / G6 + B8 / G8 + B16 / G16 + B18 / G18)

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

16

17 Smooth Hue Transition Interpolation (log)

Smooth Hue Transition Interpolation (log)

Green: G8 = (G3+G7+G9+G13) / 4 Преобразование: G -> Glog , B -> Blog,, R -> Rlog Red/blue в позиции Green: B7log = G7log + (B6log-G6log + B8log-G8log)/2 B13log = G13log + (B8log-G8log + B18log- G18log)/2 Red/blue в позиции blue/red: B12log = G12log + (B6log-G6log + B8log-G8log + B16log-G16log + B18log-G18log)/4 Обратное преобразование: Glog -> G , Blog -> B,, Rlog -> R

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

17

18 Сравнение алгоритмов

Сравнение алгоритмов

Оригинал

NNR

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

18

19 Сравнение алгоритмов

Сравнение алгоритмов

Bilinear

Smooth

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

19

20 Адаптивные алгоритмы

Адаптивные алгоритмы

Edge sensing interpolation interpolation with color correction pattern recognition interpolation и т.П.

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

20

21 Edge Sensing Interpolation

Edge Sensing Interpolation

Green:

где Т – порог (задается);

Red/blue: определяется как в smooth hue transition interpolation (log)

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

21

22 Interpolation with Color Correction

Interpolation with Color Correction

Green :

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

22

23 Interpolation with Color Correction

Interpolation with Color Correction

Red/blue в позиции green

Red/blue в позиции blue/red

R4 = (R1 + R7) / 2 + (G4 - G1 + G4 - G7) / 4 R2 = (R1 + R3) / 2 + (G2 - G1 + G2 - G3) / 4

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

23

24 Pattern Recognition Interpolation

Pattern Recognition Interpolation

Green используются шаблоны

Red/blue любой ранее описанный метод

A,d – граница (edge); b – полоса (stripe); c – угол (corner);

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

24

25 Pattern Recognition Interpolation

Pattern Recognition Interpolation

Граница G12 = median{G7,G11,G13,G17} // (A, B, C, D) Полоса M = SUM(G) / 4, S = SUM(X) / 8

Угол M = median{H's, L's}, S = SUM(X) / 4

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

25

26 Сравнение алгоритмов

Сравнение алгоритмов

Оригинал

Edge Sensing

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

26

27 Сравнение алгоритмов

Сравнение алгоритмов

Color Correction

Pattern Recognition

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

27

28 Mean Square Error (MSE)

Mean Square Error (MSE)

Где io – оригинал; ir – после нтерполяции;

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

28

29 Mean Square Error (MSE)

Mean Square Error (MSE)

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

29

30 Проблемы

Проблемы

При работе с чёрно-белым изображением возникают артефакты, проявляющиеся в виде цветных пятен.

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

30

31 Проблемы

Проблемы

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

31

32 Проблемы

Проблемы

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

32

33 NEW EDGE-DIRECTED INTERPOLATION (NEDI)

NEW EDGE-DIRECTED INTERPOLATION (NEDI)

Имеется изображение Y размера 2Wx2H, а также изображение X размера WxH полученное непосредственно из Y

Y2i,2j = Xi,j

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

33

34 NEDI – область действия

NEDI – область действия

Nedi восстанавливает(увеличивает) уменьшенное изображение используя интерполяцию по соседним пикселам

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

34

35 NEDI - интерполяция

NEDI - интерполяция

Интерполяция по четырем соседям:

Или

Мера близости 2-х изображений:

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

35

36 NEDI - основная идея

NEDI - основная идея

Nedi основывается на геометрической схожести оригинального и уменьшенного изображений

Рассматривается матричное уравнение

с матрицей С специального вида и находится его минимум

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

36

37 NEDI – локальное окно

NEDI – локальное окно

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

37

38 NEDI - реализация

NEDI - реализация

Наиболее «тяжелая» операция во всем алгоритме – нахождение обратной матрицы, на что непосредственно влияет размер локального окна

Минимум SSE находится как

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

38

39 NEDI - реализация

NEDI - реализация

Получили способ нахождения пикселов со смещением (2i+1, 2j+1)

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

39

40 NEDI - реализация

NEDI - реализация

Для нахождения остальных пикселов достаточно повернуть изображение на 45o алгоритм останется прежним

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

40

41 NEDI - сложность

NEDI - сложность

Уменьшение количества операций обращения матрицы

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

41

42 NEDI - результаты

NEDI - результаты

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

42

43 NEDI - результаты

NEDI - результаты

Bicubic

Nedi

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

43

44 NEDI - результаты

NEDI - результаты

Bicubic

Nedi

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

44

45 NEDI - проблемы

NEDI - проблемы

Весьма медленный алгоритм требующий значительного ускорения Артефакты на краях изображения.

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

45

46 Применение NEDI

Применение NEDI

NEDI увеливает изображение в 2 раза что и требуется при восстановлении изображения с CCD матрицы

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

46

47 Применение NEDI

Применение NEDI

Для синей и красной составляющей требуются оба шага NEDI

1й шаг NEDI

2й шаг NEDI

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

47

48 Применение NEDI

Применение NEDI

Для зеленой составляющей требуются только 2й шаг

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) http://www.compression.ru/video/

48

«Интерполяция Bayer-pattern»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/interpoljatsija-bayer-pattern-67013.html
cсылка на страницу

Без темы

778 презентаций
Урок

Информатика

130 тем
Слайды