Dasturiy injiniring” kafedrasi s. N. Iskandarova ma’lumotlarga dastlabki ishlov berish fanidan

Ma'ruza 7. Mahalliy kontrastning chiziqli bo'lmagan ortishi algoritmi. Tasvirni tiklash.
REJA

1. 
   Tasvirlarning mahalliy kontrastini adaptiv o'zgartirish
   
2. 
   O'rtacha yorug'lik qiymatlari yordamida mahalliy moslashtirilgan tasvirni yaxshilash
   
3. 
   Mahalliy kontrastlarning chiziqli bo'lmagan cho'zilishi
   
4. 
   Tasvirni tiklash.
   

Asosiy tushunchalar: buzilish, adaptiv usul, mahalliy kontrast, moslashish, tasvir sifati, mahalliy mahallalar, mahalliy transformatsiya, chiziqli bo'lmagan cho'zish, chiziqli bo'lmagan transformatsiya, tasvirni tiklash, tasvirni shakllantirish.
1.Tasvirlarning mahalliy kontrastini moslashtirish
Buzilmaydigan tekshirishda material va mahsulotlarni, tibbiyotda va boshqa sohalarda inson organlarini diagnostika qilishda axborotni taqdim etishning eng qulay shakllaridan biri tasvirdir.
Bu turli usullardan foydalangan holda yangi diagnostika usullarini ishlab chiqish zarurligiga olib keladi. Boshqa narsalar qatorida, ushbu usullarning muhim kamchiliklaridan biri shundaki, ularning ko'pchiligi past kontrastli tasvirlarni hosil qiladi. Shuning uchun takomillashtirish usullarining asosiy maqsadi tasvirlarning kontrastini o'zgartirishdir, bu ularni yanada ma'lumotli qiladi.
Ko'pincha, ma'lum bir mahalliy mahallalarda optik tizimlarning nomukammalligi yoki yorug'lik diffraksiyasi tufayli tasvirda buzilishlar paydo bo'ladi.
Ushbu adaptiv usul informatsion tasvir maydonlarini ajratish va qayta ishlash imkonini beradi . Mahalliy kontrastni adaptiv o'zgartirish usullari 6.1-rasmda ko'rsatilgan strukturaviy diagrammada keltirilgan.

6.1-rasm. Mahalliy kontrastlarni adaptiv o'zgartirish yordamida tasvirni yaxshilashning blok diagrammasi
Strukturaviy diagrammada ishlatiladigan belgilar:
- mos ravishda asl tasvir va uning koordinatali elementi  ;
- tasvir elementining koordinatalari bilan kontrasti 
- o'zgartirilgan kontrast qiymati  .
- mahalliy mahallalarning xarakteristikalari (-  entropiya, -  standart og'ish, -  gistogramma uzunligi funksiyasi);
-koordinatali qayta ishlangan tasvir elementi  .
Mahalliy kontrastlarni adaptiv o'zgartirish usulini 4 bosqichga bo'lish mumkin :

1. 
   Tasvirning har bir elementi uchun mahalliy kontrastning qiymati koordinatali elementdagi markaz bilan berilgan mahallada hisoblanadi.
   
2. 
   Mahalliy statistika berilgan toymasin mahalla uchun hisoblanadi.
   
3. 
   Mahalliy kontrast chiziqli bo'lmagan funksiyalarni qo'llash va berilgan toymasin mahallaning mahalliy statistikasini hisobga olgan holda oshiriladi.
   
4. 
   Mahalliy kontrastning oshishi bilan tasvirning yorqinlik qiymatini tiklaydi.
   

Birinchi va ikkinchi bosqichlarni turli ketma-ketlikda yoki parallel ravishda hisoblash mumkin.
Keling, 3-bosqichning batafsil tahlilini o'tkazamiz. Uning mohiyati shundaki, mahalliy kontrastlarni o'zgartirish uchun chiziqli bo'lmagan monotonik funksiyalardan foydalaniladi va mahalliy kontrastni o'zgartirish uchun adaptiv funksiyani shakllantirish uchun quvvat funksiyasidan foydalaniladi  va  eksponentning minimal va maksimal qiymatlari. o'rnating  .
Moslashuv qo'shimcha atamani  toymasin mahallalarda mahalliy statistik ma'lumotlarga asoslanib aniqlash orqali shakllantirishdan iborat . Sürgülü mahallalarni tavsiflovchi parametrlar sifatida gistogramma uzunligi funksiyasi  , entropiya  va toymasin mahalla elementlarining yorqinligi qiymatlarining standart og'ishi  qo'llaniladi. Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, vazifaga qarab, ushbu sinfning usullari mahalliy kontrastni o'zgartirish funksiyasida ham, toymasin mahallaning xususiyatlarida ham farq qilishi mumkin.
Mahalliy kontrastni adaptiv o'zgartirishga asoslangan tasvir sifatini yaxshilash usulini ko'rib chiqing . Ushbu usulda moslashish mahalliy toymasin mahalla elementlarining gistogrammasining uzunligi funksiyasi kabi xususiyatlarni tahlil qilish asosida amalga oshiriladi. Masalan, tasvir elementlari 8 bitli butun sonlar bilan ifodalangan deb faraz qilamiz, ya'ni  .
Ushbu usulni 4 bosqichga bo'lish mumkin:

1. 
   Elementning mahalliy kontrastini hisoblash;
   
2. 
   Gistogramma uzunligi funksiyasidan foydalanib, biz mahalliy surma mahallaning xarakteristikasini topamiz
   

(bir)
bu erda  mos ravishda koordinatali elementning markazida joylashgan toymasin mahalla elementlarining yorqinligining maksimal va minimal qiymatlari  ;  - koordinatali elementda markazlashtirilgan mahalla elementlarining yorqinlik darajalari gistogrammasining maksimal qiymati  .

3. 
   Biz mahalliy kontrastning quvvat o'zgarishini hisoblaymiz, bu toymasin qo'shni gistogrammaning uzunlik funksiyasidan foydalanish tufayli moslashuvchan xususiyatga ega:
   

(2)
Bu erda  ,  mos ravishda, koordinatali elementning markazida joylashgan mahalla uchun gistogramma uzunligining maksimal va minimal qiymatlari ishlaydi.

4. 
   O'zgartirilgan tasvir elementini kengaytirilgan kontrast bilan tiklash
   

Keling, 2 va 3 bosqichlarni batafsil tahlil qilaylik. Keling,  toymasin qo'shni gistogrammaning uzunlik funksiyasining mumkin bo'lgan qiymatlarini taxmin qilaylik  . Tasvirlar uch xil atrof-muhitga ega.
Birinchi tur - bu elementlarning taxminan bir xil yorqinlik darajalari bilan tavsiflangan tasvirning bir hil maydoni; bunday mahallaning gistogrammasi 2-rasmda keltirilgan.
2-rasmdan ko'rinib turibdiki,  shuning uchun (1) ifodaga ko'ra, mahalliy qo'shnichilik gistogrammasining uzunlik funksiyasi  nolga teng bo'ladi.
Tasvirning ushbu sohalarining mahalliy kontrastlarini kuchaytirish tasvirning shovqin komponentining ortishi tufayli qo'shimcha buzilishlarning paydo bo'lishiga olib keladi.

2-rasm Bir hil mahallaning yorqinligi taqsimotining gistogrammasi
Taxminan teng miqdordagi elementlar nisbati bo'lgan tasvirning ikkilik joylari uchun  va  toymasin mahallada  yorqinlik gistogrammasi odatiy bo'lib, u 3-rasmda ko'rsatilgan.

Guruch. 3. Ikkilik mahallaning yorqinligini taqsimlash gistogrammasi
2. O'rtachalar yordamida mahalliy moslashtirilgan tasvirni yaxshilash