ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار

ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

www.irantarjomeh.com

ادغام رگه برای تغییر اندازه تصویر  با حفظ ساختار

چکیده

در فرآیند تغییر اندازه تصویر، حفظ ساختار یک تصویر جهت ایجاد نتایج قابل پذیرش مهم می باشد. بر این مبنا ما نسبت به ارائه فرآیند ادغام رگه اقدام می نماییم که در حقیقت خود بعنوان یک روش تغییر اندازه تصویر بر مبنای حذف رگه و یک معیار انرژی جدید برای حذف ساختار بشمار می آید. فرآیند ادغام رگه سبب کاهش اندازه تصویر، از طریق ادغام یک رگه با پهنای دو پیکسله به یک رگه با پهنای تک پیکسل، می شود. جهت یافتن رگه بهینه با قابلیت به حداقل رسانی اعوجاج ساختاری پس از انجام فرآیند ادغام نوعی تابع انرژی بزرگ مقدار، به هنگامی که فرآیند ادغام سبب پارگی ساختار می شود، را ارائه می نمائیم. ما متعاقبا راهکاری را نشان می دهیم که بر مبنای قابلیت یافتن رگه بهینه با استفاده از برنامه نویسی دینامیکی حاصل شده است. نتایج تجربی نشان دهنده آن هستند که الگوریتم پیشنهادی ما قابلیت ایجاد نکات تصنعی / آرتیفکت کمتر را داشته و بصورت موفقیت آمیزی می تواند ساختار تصویر را حفظ نماید.

کلمات کلیدی: تغییر اندازه تصویر، حذف رگه، حفظ ساختار

ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار

۱- مقدمه

با توجه به گوناگونی و تنوع ابزارهای نمایشی و به منظور نشان دادن بهینه تصاویر آنها را می بایست مورد فرآیند تغییر اندازه مجدد قرار داد. هدف در این فرآیند ایجاد یک تصویر جدید I¢ می باشد که بعنوان یک شاخص مناسب تصویر اولیه I بشمار می آید. هیچگونه تعریف مشخص یا برآورد خاصی تاکنون به منظور تعیین کیفیت I¢ بعنوان یک شاخص مناسب I وجود ندارد. Shamir و همکاران [۱] سه هدف اصلی را برای انجام فرآیند تغییر اندازه مجدد ارائه نموده اند:

1. محتوای مهم I می بایست در I¢ حفظ شود.

2. ساختار مهم I می بایست در I¢ حفظ گردد.

3. I¢ می بایست عاری از تصنعات / آرتیفکت های ویژوال یا دیداری باشد.

اخیرا، چندین روش تغییر اندازه تصویر آگاه – محتوا جهت حاصل آوردن نتایج بهتر در این فرآیند ارائه گردیده اند [۲]. حذف رگه [۳] بعنوان یک رویکرد معروف در ارتباط با چنین مولفه ای بشمار می آید. این فرآیند قابلیت کاهش پهنای تصویر (یا بلندی آن) به میزان یک پیکسل در هر زمان از طریق حذف رگه دارای اهمیت حداقلی را خواهد داشت. جهت حفظ محتوای مهم، حذف رگه از یک تابع انرژی استفاده می نماید که در آن قابلیت تعریف پیکسل های مهم وجود دارد. پس از آنکه حذف رگه ارائه شد، روش های ارتقاء یافته متعددی عرضه گردیدند. Han و همکاران [۴] اقدام به ارائه تابع انرژی نمودند که قابلیت استفاده از ضرایب موجک وزن دار در حوزه های چند مقیاسی به منظور حاصل آوردن توزیع انرژی را دارند، که خود بازتاب دهنده ویژگی های ادراکی انسان می باشد. Achanta و همکاران [۵] از یک نقشه برجسته استفاده نمودند که قابلیت تخصیص اهمیت دیداری در هر پیکسل برحسب رنگ کلی و کنتراست شدت نور آن را خواهد داشت. Cho و همکاران [۶] کاربرد توزیع اهمیت را عرضه داشتند که در آن قابلیت حاصل آوردن و توزیع اهمیت پیکسل های حذف شده به پیکسل های مجاور آنها در نظر گرفته شده است. …

در این مقاله، ما نسبت به ارائه یک فرآیند ادغام رگه، بعنوان یک تکنیک تغییر اندازه مجدد تصویر بر مبنای حذف رگه، و یک معیار انرژی جدید برای حفظ ساختار، اقدام می نماییم. روش پیشنهادی ما قابلیت کاهش اندازه یک تصویر از طریق اقدام یا ترکیب یک رگه دارای پهنای دو پیکسلی در یک رگه با پهنای یک پیکسلی را خواهد داشت. جهت حفظ این ساختار، ما نسبت به ادغام رگه بهینه اقدام می نماییم که قابلیت به حداقل رسانی مجموع انرژی را دارد و خود به هنگامی که فرآیند ادغام سبب پارگی ساختار تصویر می شود دارای ارزش بالایی خواهد بود.

ادامه مقاله به شرح ذیل سازماندهی شده است: بخش ۲ جزئیات الگوریتم ادغام رگه را عرضه می نماید. بخش ۳ نشان دهنده الگوریتم برنامه نویسی دینامیکی برای ادغام رگه می باشد. نتایج تجربی در بخش ۴ ارائه می شوند. در نهایت نتیجه گیری در بخش ۵ عرضه خواهد شد.

ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار

۲- ادغام رگه

برای سادگی، مبحث ارائه شده در این مقاله محدود به کاهش پهنای تصویر می باشد. در  این مقاله، ما از سیستم مختصات ماتریس استفاده می کنیم.

ادغام رگه قابلیت کاهش پهنای تصویر به میزان یک پیکسل در هر زمان از طریق ادغام دو پیکسل بصورت افقی – پیوسته در یک پیکسل در هر ردیف را خواهد داشت. ما این دو پیکسل را تحت عنوان “جزء رگه” می شناسیم. یک رگه عمودی تحت عنوان یک مسیر متصل به اجزای رگه از بالا به پایین تعریف می گردد که صرفا حاوی یک جزء رگه در هر ردیف خواهد بود (به شکل ۱ رجوع شود). بر این مبنا اجازه دهید تا I بعنوان تصویر دارای اندازه h × w در نظر گرفته شود و s_i نیز یک جزء رگه حاوی پیکسل های pr_i و  مشخص شود، که در آن ، ،  و  صادق خواهد بود. در روش ما، یک رگه عمودی به شرح ذیل تعریف می گردد:

ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار

۳- برنامه نویسی دینامیکی برای ادغام رگه

رگه بهینه را می توان با استفاده از برنامه نویسی دینامیکی مشخص ساخت [۳]. مرحله اولیه قابلیت ایجاد نقشه انرژی تجمعی M را داشته و مرحله بعدی نیز قابلیت پیگیری آن نقشه از ردیف (ستون) آخر تا اولین مورد به منظور یافتن مسیر رگه را خواهد داشت. بر این مبنا فرض شود ما اقدام به ایجاد M عمودی از اولین ردیف الی آخرین ردیف نموده ایم. در مرجع [۳]، انرژی انباشته حداقلی M به شرح ذیل محاسبه می شود:

که در آن  بعنوان مجموعه ای از مسیر اتصال جزء رگه بشمار می آید. این رویه محاسباتی را می توان جهت حل معادله (۷) بکار گرفت، در عین حال ما صرفا تفاضل های افقی شدت بعنوان محتوای پیکسل را بکار می گیریم. با این وجود ما در می یابیم که استفاده از محتوای پیکسل بدون ملاحظه تفاضل های عمودی ممکن است سبب ایجاد تصناعات مشخصی، همانند شکل ۳، شود. در مورد ملاحظه تفاضل های افقی و عمودی، M را می توان به یک روش مشابهی مورد محاسبه قرار داد، چرا که ترکیب انرژی E خود منوط به مسیر اتصال رگه می باشد. ما راهکار خود را در زمینه ایجاد M توضیح می دهیم. بر این مبنا ما اقدام به بازنویسی معادله (۷) به شرح ذیل می نماییم:

ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار

۴- نتایج تجربی

 به منظور ارزیابی روش خود، ما نسبت به پیاده سازی این رویکرد و آزمایش آن با استفاده از تصاویر مختلف

اقدام نمودیم. شکل ۵ نشان دهنده برخی از نتایج حاصله در زمینه تغییر اندازه تصاویر با استفاده از این روش و دیگر روش های نوین مرتبط با حذف رگه می باشد [۴، ۶، ۷]. پهنای این تصاویر از ۷۶۸ به ۳۸۴ کاهش یافته است. آزمایشات معرف آن هستند که روش ما بطور موفقیت آمیزی قابلیت ایجاد تصاویر با تغییر اندازه مطلوب و با بروز ویژگی های تصنعی کمتر، نظیر اعوجاج شدید یال های صاف، را خواهد داشت. در شکل ۵ (۱)، روش های مراجع [۴] و [۷] سبب ایجاد اعوجاج های هندسی در خطوط مستقیم می شوند، در حالی که روش ما و روش ارائه شده در مرجع [۶] سبب بروز اعواج کمتری می گردد. در شکل ۵ (۲)، روش های موجود سبب تغییر مسیر یال در ورای تصویر دختر وسطی گردیده است که خود ظاهری غیر طبیعی را به تصویر می کشد. در مقابل، روش ما می تواند از چنین مشکلی ممانعت نماید و سبب ایجاد تغییر بیشتر محتوای پیکسل شود، چرا که معیار انرژی پیشنهادی ما برای ساختار محافظتی در چنین موردی قابل توجه و بزرگتر است. در شکل ۵ (۳)، روش ما قابلیت حفظ یال ها بصورت مستقیم برای حاصل آوردن نتایج مشابه را دارد.

ادغام رگه تغییر اندازه تصویر حفظ ساختار

۵- نتیجه گیری

در این مقاله، ما نسبت به ارائه فرآیند ادغام یا ترکیب رگه پیشنهادی، یک پروسه حذف رگه بر مبنای تکنیک تغییر اندازه تصاویر، همراه با ارائه معیار انرژی جدید برای حفظ ساختار تصویر، اقدام نمودیم. در ادغام رگه، یک رگه بعنوان مسیر جفت های متصل پیسکل ها تعریف گردیده و متعاقبا به منظور کاهش اندازه یک تصویر ترکیب می شود. ما چنین ساختاری را بعنوان تفاضل های شدت بین یک پیکسل و پیکسل های مجاور آن تعریف می نماییم. تابع انرژی جدیدا ارائه شده دارای انرژی بالایی می باشد آنهم به هنگامی که چنین ساختاری در فرآیند ترکیب تغییر می یابد. بعلاوه، ما نسبت به ارائه برنامه نویسی دینامیکی برای ترکیب رگه اقدام نمودیم. نتایج تجربی معرف آن هستند که الگوریتم پیشنهادی قابلیت ایجاد موارد تصنوعی کمتری را داشته و بطور موفقی می تواند نسبت به حفظ ساختار تصویر اقدام نماید.

ما در این مقاله بر روی فرآیند حفظ ساختار تصویر تمرکز نموده ایم، در عین حال محتوای حفظ شده نیز بعنوان یک ویژگی مهم در ارتباط با ارائه تصاویر ملموس و مطلوب در نظر گرفته شده است. تحقیقات آتی ما نسبت به ترکیب انرژی های مرتبط به منظور حفظ محتوا و ساختار تصاویر اقدام خواهند نمود.