Принципи обробки кольорових факсимільних зображень
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ражень. Їх метод заснований на тому, що кожен колір перетвориться в створювані на сірих ділянках зображення, текстуру або графічний шаблон, непомітні відмінності, що містять практично. Це полегшує розпізнавання квітів рівної яскравості, завдяки чому поліпшується якість оформлення документа і підвищується практична цінність зображень. За свідченням Карен Браун, біля нового методу також опинилося несподіване застосування, яке вона описує таким чином: За допомогою цього методу можна перетворити кольорове зображення в текстуроване, і після розшифровки елементів текстури відтворити первинну колірну гамму.
Таким чином, одержувач чорно-білого факсу може відновити кольори оригіналу. Цей винахід також дозволяє отримати кольорове зображення на основі чорно-білого документа, віддрукованого на принтері. Корпорація Xerox подала заявку на патентну реєстрацію даної технології.
Які перспективи практичного застосування цієї технології? Частину алгоритмів колірного кодування можна інтегрувати в програму, що управляє роботою монохромного принтера, що дозволяє трансформувати кольори в текстуровані відтінки сірого. Розшифровка алгоритмів може здійснюватися в сканері багатофункціонального пристрою (МФУ), що дозволить відновити кольори оригіналу і відтворити початковий документ в повнокольоровому варіанті на екрані компютера або віддрукувати його на принтері.
Окрім Карен Браун, презентацію своїх наукових відкриттів в рамках конференції проводить група інших дослідників Xerox Раджа Балу (Raja Bala), Р. Віктор Классен (R. Victor Klassen), Мартін Мальц (Martin Maltz), Джон Макелвейн (Jon McElvain) і Дж.Майкл Санчес (J. Michael Sanchez), яких в цілому припадає на частку 88 запатентованих технологій управління кольором, а також калібрування, визначення параметрів і обробки зображення.
Формат DjVu
Стискування повнокольорової інформації про документ формату А4 до розміру середньої Web-странички (46 Кбайт згодне даним на 1999р.) теоретично цілком можливо. Формат DjVu перший крок до кольорового факсу орієнтований на передачу, перегляд в мережі і роздрук переважно текстових документів, для яких важливе значення має не тільки зміст, але і форма: колір і фактура пергаменту, відірваний куточок і сліди від складання вчетверо, пляма після підпису і кругла пляма від винної пляшки поряд з друком. Архіви всього світу накопичили величезне число історичних паперів з неповторним колоритом такого роду.
Існуючі компактні формати JPG, GIF, факс-стандарт CCITT і JBIG забезпечують достатнє стискування, проте вузько специализированны або на фотографіях, або на чорно-білій графіці і тексті. Тому змішані зображення в їх виконання виглядають нечитаними. У основу розділення обовязків усередині DjVu покладені прості спостереження і факти.
- Текст і інші контрастні малюнки легкі для читання при скануванні з дозволом не менше 300 dpi.
- Навпаки, легке розмиття фонової графіки навіть покращує сприйняття тексту. Тому фон без втрат для загального враження зберігається з дозволом 100 dpi в окремий шар background.
Таблиця 2. Параметри компонентів зображення у форматі DjVu.
Імя шаруПоясненняДозвіл, dpiГлибина кольору, bits/pixMaskмонохромна маска-трафарет3001Backgroundкольоровий фон10024Foregroundкольори маски2524
- Основна проблема відокремити текст від фону, особливо якщо це кольоровий текст, і більш того, різноколірний. На щастя, колір тексту в більшості документів практично однаковий в рамках одного знаку. Це дозволяє зберігати колірну інформацію про текст з дозволом всього 25 dpi (шар foreground) (див. табл. 2).
Розділення зображення на текст і фон (формування шару-маски) засноване на так званій мультимасштабной кластеризації. Зображення розбивається на різнорозмірні вкладені сітки, в кожному осередку яких відбувається розпізнавання текстових і фонових квітів по максимальних списах на гістограмі. Відокремивши текст від фону в найкрупнішій сітці, алгоритм переходить до уточнення на основі даних з сіток меншого розміру. Розробниками знайдено емпіричне співвідношення: колір, визначений як текстовий в найбільшому осередку, змішується з текстовим кольором в меншому, вкладеному осередку в пропорції 20% до 80%. Результат змішення береться за колір тексту для розрахунків в ще дрібнішій сітці за тим же принципом 20/80.
У DjVu для стискування фону, маски і колірної інформації про маску застосовуються різні алгоритми. Фон стискується вейвлет-алгоритмом IW44 (4х4 wavelets), шар-маска, що не містить колірної інформації, упаковується методом JB2, аналогічним вживаному у факсах. Колірна інформація про текст так само кодується IW44, але заздалегідь загрубляется до 25 dpi.
Формат IW44 дуже близький до нового стандарту JPEG2000, але менш вимогливий до системних ресурсів при декомпресії зображення під час перегляду. Шар-маска перед упаковкою JB2 зазнає оптимізацію з метою звільнення від випадкових штрихів і шуму сканера на основі так званого Soft pattern matching algorithm. В результаті кожен піксел маски кодується менш ніж одним (!) бітом, але тільки в тому випадку, якщо алгоритм здатний передбачити його колір на основі 3…8 рядом лежачих крапок з вірогідністю більше 50%.
Факсимільна передача зображень
Для передачі і відтворення на відстані нерухомих зображень призначена система факсимільного звязку. Передаваним зображенням може бути рукописний, машинописний або друкарський текст, фотографія, креслення, карта і ін.
Факсимільне повідомлення слід вва