Повышение разрешающей способности изображений
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ctals интерполяционные алгоритмы основаны на кодировании изображения методом IFS (Iterated functions system). Они позволяют растягивать отдельные фрагменты изображения с учетом их локальных геометрических характеристик и соответственно избегать обычных артефактов интерполяции:
вертикальные и горизонтальные границы между контрастными областями не размываются;
вдоль наклонных линий не образуются зубцы, а вокруг острых углов - ореолы;
контрастные фактуры не теряют четкости, но и не превращаются в решетки из укрупненных пикселов и т. д.
Программа обеспечивает конвертирование изображения в собственный формат Genuine Fractals, в котором изображение хранится в более компактном виде. Это дает возможность хранить и передавать по Сети большее количество изображений.
В качестве плагина Photoshop Genuine Fractals добавляет к приложению Adobe Photoshop дополнительную функцию - разрешение по запросу (resolution on demand), то есть позволяет получать файлы разного разрешения из одного базового кода.
Программа обеспечивает возможность увеличения изображения до 600% без видимой потери качества.
Программы, подобные Genuine Fractals, необходимы всем, кому приходится иметь дело с изображениями низкого разрешения. Это и фотографии из любительских и профессиональных камер, и картинки из Интернета.
На мой взгляд, Genuine Fractals дает отличное качество интерполяции, быстро работает (что заметно выделяет ее среди других программ фрактального кодирования) и обладает при этом удобным интерфейсом. Единственный недостаток - довольно высокая цена. Еще одна проблема для простого смертного - отслеживать математические зависимости в разных окошках: что на что в них влияет и почему. Для человека, совсем непосвященного, будет непросто.
Qimage
Программа Qimage будет интересна пользователям, которых увеличение изображений интересует преимущественно в контексте вывода на печать. Она предназначена для того, чтобы печатать увеличенные изображения с надлежащим качеством. Qimage использует собственные алгоритмы - более интеллектуальные, чем бикубическая интерполяция.
Программа позволяет напечатать изображения с максимальным качеством, оптимально размещает несколько снимков на странице. Помимо интеллектуальных алгоритмов увеличения изображения имеются фильтры шума, удаление пятен, функции настройки яркости, контраста, резкости, вращения изображения, зеркального преобразования и т.д. Поддерживаются форматы JPEG, TIF, BMP, GIF, PCX, TGA, PCD, PNG, и NEF (Nikon D1 raw).
Pictura- это программа обработки графики, которая использует оригинальные алгоритмы интерполяции, подавление шума, фокусировку и другие фильтры, которые применяются для редактирования цифровых фотографий и в допечатной подготовке.основана на методе интерполяции AQua-2 (Adaptive Quadratic v.2), он основан на понятии оптимального восстановления заимствованного из теории обработки сигналов. В рамках данного метода- для каждого из синтезируемых пикселов определяется распределение вероятности значений цветовых компонентов, зависящее от локальных характеристик изображения.
Проект находится на стадии тестирования предварительной альфа-версии.
Также есть некий программный продукт для повышения разрешения (увеличения) изображений, разработанный при факультете вычислительной математики и кибернетики - в лаборатории математических методов обработки изображений, МГУ имени М.В. Ломоносова. Автором является Насонов А.В. В этом продукте и реализованы адаптивные методы повышения разрешения, в частности, программа увеличивает разрешение изображений с использованием метода регуляризации Тихонова, что дает очень хорошее качество преобразования. Использованные в этой программе методы дают очень хорошее качество повышения (увеличения) разрешения изображения. Также в нем есть функция - подавления эффекта Гиббса, которое возникает в результате, повышения резкости изображения. За iет всего этого дается отличный результат. Могу только сказать, что проект еще дорабатывается, судя по публикациям конференции Графикон и в массовое распространение еще не вышел. Но в интернете есть демонстрационная версия программы.
В числе других перспективных разработок стоит упомянуть технологию под рабочим названием SmartEdge, создаваемую по заказу компании Samsung Алексеем Лукиным из МГУ. Ключевой особенностью SmartEdge является использование алгоритма, оптимальным образом компонующего результаты линейных и нелинейных способов интерполяции в зависимости от локальных характеристик изображения. Таким образом, каждый из методов проявляет свои лучшие качества, а риск возникновения артефактов сводится к минимуму.
Исходя из описаний выше изложенных программных продуктов, реализующих повышение (увеличение) разрешения изображений могу сделать вывод, что самый оптимальный метод - это комбинация нескольких взаимно дополняющих друг друга методов. Из этих описанных программ выгодно отличается Genuine Fractals - его алгоритмы превосходно справляются с заданной задачей, но по цене он менее приемлем обычному пользователю. Наиболее оптимален, по-моему, Adobe Photoshop-плагин. Также программы, которые находятся в стадии доработки тоже, по лично моему мнению, обещают быть вполне приемлемыми, если не лучшими.
В заключение отметим, что увеличение разрешения изображений потенциально неограничен в перспективах роста, дальнейшего развития. Также помимо этого некоторые рассмотренные в данном обзоре программы обладают еще одной вселяющей надежду особенностью: сам факт их существования свидетельствует о том, ч