ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

ضغط الصور المجسمة بتقدير الفرق بين الصورتين و استخدام التحويل الانحنائي الرقمي ثنائي البعد

Stereoscopic Image Compression using Disparity Estimation between Images and 2D Digital Curvelet Transformation

3026   1   252   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يعتبر ضغط الصور أحد أهم فروع معالجة الصورة الرقمية حيث يُعنى بتقليل حجم الصور الملتقطة لتوفير المساحة المخصصة لها على أقراص التخزين و تسهيل عملية نقلها و إرسالها. يُقدِّم هذا البحث طريقة جديدة لضغط الصور المجسمة بالاعتماد على ثلاثة خوارزميات أولها المقارنة بين الصورتين المشكلتين للمنظر المجسم و الاستفادة من خاصية التشابه الكبير بينهما و ترميز الفرق بين الصورتين عوضاً عن ترميز الصورة بشكل كامل، و ثانيها بتقليل الفائض بين عناصر الصورة (Pixels) باستخدام التحويل الانحنائي الرقمي ثنائي البعد حيث نستفيد من قدرة هذا التحويل الكبيرة على تمثيل الانحناءات داخل الصورة بأقل عدد من المعاملات ليتم تكميتها و إزالة المعاملات غير المرغوبة و الحصول على عدد قليل من المعاملات الحاوية على أغلب تفاصيل الصورة، و آخرها باستخدام ترميز هوفمان و الاستفادة من خاصية عدم الفقد التي يتميز بها حيث يمكن ترميز الصورة و تقليل حجم بياناتها دون أن يحصل أي تشويه بالصورة أو فقدان أي جزء من هذه الصورة. كما يتم تقييم أداء خوارزمية البحث المقترح باستخدام معيار نسبة ضغط الصورة (Compression Ratio) أي نسبة عدد البتات الممثلة للصورة بعد الضغط إلى عدد البتات الممثلة للصورة الأصلية قبل الضغط، و كذلك معيار جودة الصورة (PSNR) أي مدى تشابه الصورة المستعادة مع الصورة الأصلية، و معيار متوسط مربعات الأخطاء (MSE) أي مقدار الخطأ في الصورة المستعادة، حيث ينبغي الحصول على أقل قيمة لنسبة ضغط الصور مع أعلى قيمة لجودة الصورة بأقل قيمة للأخطاء.


ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى تقديم طريقة جديدة لضغط الصور المجسمة باستخدام تقدير الفرق بين الصورتين والتحويل الانحنائي الرقمي ثنائي البعد. تعتمد الطريقة على ثلاث خوارزميات: الأولى تقارن بين الصورتين المكونتين للمنظر المجسم وتقوم بترميز الفرق بينهما بدلاً من ترميز الصورة بالكامل، الثانية تستخدم التحويل الانحنائي الرقمي لتقليل الفائض بين عناصر الصورة، والثالثة تستخدم ترميز هوفمان لضغط البيانات بدون فقد. يتم تقييم أداء الخوارزمية المقترحة باستخدام معايير نسبة ضغط الصورة (Compression Ratio)، جودة الصورة (PSNR)، ومتوسط مربعات الأخطاء (MSE). النتائج تظهر أن الطريقة المقترحة تحقق نسبة ضغط جيدة مع الحفاظ على جودة الصورة وتقليل الأخطاء.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث مساهمة قيمة في مجال ضغط الصور المجسمة، حيث يقدم طريقة مبتكرة تجمع بين عدة خوارزميات لتحقيق ضغط فعال. ومع ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم مقارنة أكثر تفصيلاً مع الطرق الأخرى المستخدمة في ضغط الصور، بالإضافة إلى تقديم تحليل أعمق لأداء الخوارزمية في حالات مختلفة من الصور المجسمة. كما أن استخدام عينات متنوعة من الصور يمكن أن يعزز من موثوقية النتائج. من الجيد أيضاً أن يتم اختبار الطريقة على فيديوهات مجسمة لمعرفة مدى فعاليتها في هذا المجال.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الخوارزميات الثلاث المستخدمة في الطريقة المقترحة لضغط الصور المجسمة؟

    الخوارزميات الثلاث هي: المقارنة بين الصورتين المكونتين للمنظر المجسم وترميز الفرق بينهما، استخدام التحويل الانحنائي الرقمي لتقليل الفائض بين عناصر الصورة، واستخدام ترميز هوفمان لضغط البيانات بدون فقد.

  2. ما هي المعايير المستخدمة لتقييم أداء الخوارزمية المقترحة؟

    المعايير المستخدمة هي نسبة ضغط الصورة (Compression Ratio)، جودة الصورة (PSNR)، ومتوسط مربعات الأخطاء (MSE).

  3. ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام التحويل الانحنائي الرقمي في ضغط الصور المجسمة؟

    الفائدة الرئيسية هي قدرته العالية على تمثيل الانحناءات داخل الصورة بأقل عدد من المعاملات، مما يقلل من حجم البيانات المطلوبة لتمثيل الصورة ويحسن من نسبة الضغط.

  4. كيف يتم استخدام ترميز هوفمان في الطريقة المقترحة؟

    يتم استخدام ترميز هوفمان لترميز خرج التحويل الانحنائي الرقمي ومصفوفة الفرق بين الصورتين، مما يساعد في ضغط البيانات بدون فقدان أي جزء من الصورة أو تشويهها.


المراجع المستخدمة
Agarwal,A.,Compressing Stereo Images Using a Reference Image and the Exhaustive Block Matching Algorithm to Estimate Disparity between the Two Images. Vol. 32, Canada: International Journal of Advanced Science and Technology (IJAST), 2011
Aziz, T.,& Dolly,D.,Motion Estimation and Motion Compensated Video Compression Using DCT And DWT. Vol. 2,International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (IJETAE),2012, 667-671
Dalvir, K.,&Kamaljit,K.,Huffman Based LZW Lossless Image Compression Using Retinex Algorithm. Vol. 2, International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering (IJARCCE),2013,3145-3151
قيم البحث

اقرأ أيضاً

نظرا للأهمية البالغة لضغط الصور المجسمة من جهة و بروز الهندسة التجزيئية كأحد أهم فروع العلم الحديث من جهة ثانية, قمنا في هذا البحث بتطبيق الضغط التجزيئي المعتمد على خوارزمية التقسيم باستخدام شجرة الأرباع و خوارزمية البحث العام من أجل ضغط مجموعة من أز واج الصور المجسمة . و بما أن الصورة المجسمة تتألف من صورتين يمنى و يسرى. تم ضغط الصورة المرجعية (الصورة اليسرى) من الزوج المجسم ضغطا تجزيئيا في حين تم تخمين التفاوت باستخدام خورازميتي مطابقة الكتل و Semi Global(SGM) , و تم ضغط صور خرائط التفاوت المحصلة باستخدام هاتين الخوارزميتين باستخدم الضغط التجزيئي للصور المعتمد على طريقة التقسيم باستخدام شجرة الأرباع و خوارزمية البحث العام. استخلصت الصورة اليسرى باستخدام خوارزمية فك الضغط التجزيئي و تم الاعتماد على الصورة اليسرى المستعادة و على خريطة التفاوت و صورة الخطأ المحصلة بين الصورة اليمنى الأصلية و الصورة اليمنى المبنية انطلاقا من الصورة اليسرى و خريطة التفاوت في إعادة استعادة الصورة اليمنى (صورة الهدف) . قيمت النتائج من خلال معيارين من معايير التقييم الموضوعي لجودة الضغط و هما الخطأ الوسطي التربيعي MSE و نسبة الإشارة إلى الضجيج العظمى PSNR و معيارين من معايير التقييم الموضوعي لكفاءة الضغط هما معدل الضغط CR و زمن الضغط و مقارنة النتائج مع الخوارزميات المرجعية لضغط الصور المجسمة و هي JPEG المعتمد على تحويل التجب المتقطع DCT و JPEG2000 المعتمد على تحويل المويجة المتقطع DWT .
إن تحويل الإحداثيات بين نظام الإحداثيات العالمي العائد للإهليلج WGS84 (World Geodetic System 1984) و نظام الإحداثيات المحلي العائد للإهليلج كلارك 1880 في مختلف مناطق سورية، يعد الخطوة الأساسية في الاستخدام الفعّال لتقنيات المسح بنظام GNSS (Global Nav igation Satellite Systems) (نظام الأقمار الصناعية الملاحي العالمي) في سورية، و التحويل يتم إما عبر تحويل ثلاثي الأبعاد بين اهليلج و آخر، أو تحويل ثنائي البعد بين مستويين مباشرةً. لأجل هذا يجب فهم و تحليل و اختبار التحويل، تم البحث في دقة التحويلات ثنائية البعد في المناطق المحدودة المساحة لإعطاء إحداثيات يمكن استخدامها مباشرة في الأعمال المساحية و الهندسية المختلفة، و في دراسة تأثير عدد و توزع النقاط المشتركة في دقة التحويل، و تبين أن لتوزع النقاط المشتركة الأثر الأكبر على دقة التحويل.
إن الحجم الهائل للصور الرقمية المنتجة من المشافي تزداد بسرعة. الصور الطبية يمكن أن تلعب دوراً مهماً بالمساعدة في التشخيص و المعالجة. و يمكن أن تكون مفيدة أيضاً في مجال التعليم لطلاب الطب بواسطة الشرح لهذه الصور الذي يساعدهم في دراستهم. مجال جديد لاست عادة الصور باستخدام تصنيف الصور الالي تمت مناقشته خلال السنوات الماضية. تصنيف الصور الطبية يمكن أن يلعب دوراً مهماً لأغراض التشخيص و التدريس الطبية. لهذه الاسباب عدة معالجات للصور تم استخدامها. في هذه الورقة أولاً: تمت دراسة مجموعة من الطرائق المتضمنة خلال خطوات معالجة الصور الطبية, مثل المرشح الوسيط, و معادلة الرسم البياني. ثانياً: تحديد و استخراج الخصائص الهامة للصور, كمصفوفة التدرج الرمادي. ثالثاً: تقنيات التصنيف و التي تقسم الى ثلاث طرق: 1- تصنيف الاكساء, 2- تصنيف الشبكات العصبونية, 3- تصنيف ك- أقرب جار. رابعاً: تم في هذا البحث استخدام صور الرنين المغناطيسي للدماغ لتحديد منطقة الورم في الدماغ. تبدأ الخطوات بإجراء معالجة أولية للصورة قبل إدخالها الى الخوارزمية بتحويلها إلى صورة ثنائية بتدرج رمادي ليتم بعد ذلك إزالة المعلومات النصية من الصورة (معلومات المريض و بارامترات صورة الدماغ) و ذلك باستخدام خوارزمية خاصة، بعد ذلك يتم إزالة أجزاء الجمجمة من صورة الدماغ دون التأثير على المادة البيضاء و المادة الرمادية في الدماغ. ثم بعد ذلك يتم استخدام مرشح معدل (مطور) عن المرشح الوسيط لإزالة الشوائب من الصورة الرقمية الناتجة.
إن الحفاظ على التراث المعماري Architectural heritage يعتبر ضرورةً من أجل إنتاج التوثيق التقني الأولي الذي يمكّن من الحصول على مخططات تساعد في اتباع أفضل الأساليب لحماية هذا التراث. هذا و تعتبر الصور من أهم مصادر الحصول على المعطيات اللازمة لإنجاز هذا التوثيق إذ يمكن استخدامها في الحصول على المعطيات الوصفية و الهندسية ثنائية و ثلاثية الأبعاد. و في حال وجود عناصر هندسية مستوية ضخمة يمكن لنا أن نستخدم موزاييك الصور المضبوط Controlled mosaics مصدراً لهذه المعطيات. نقترح في هذا البحث حلاً بديلاً لاستخدام برامج المسح التصويري Photogrammetric surveying المتخصصة و ذلك لتوثيق العناصر الأثرية المعمارية المستوية ذات الامتداد الكبير. يقوم هذا الحل على إنجاز موزاييك من مجموعة صور رقميّة مقوَّمة Rectified photos بمساعدة بعض إمكانيات برنامج نظم معلومات جغرافية Geographic Information System (GIS) المخصصة أصلاً لعمل موزاييك لمجموعة من الخرائط المتداخلة. سيتم لاحقاً استخدام الموزاييك الناتج بوصفه مصدر توثيق وصفي و هندسي بمساعدة نظام المعلومات الجغرافي هذا، و الذي يسهّل و بشكل كبير عمليات التجديد و التطوير و الحفاظ على المناطق الأثرية. و للتأكد من صلاحية الموزاييك السابق, سنقوم بمقارنته مع الموزاييك المحسوب من الصور نفسها، و ذلك باستخدام برنامج مسح تصويري متخصص.
اكتسبت تقنيات التوثيق للصور الرقمية في الآونة الأخيرة اهتماما كبيرا نظرا لأهميتها بالنسبة لعدد كبير من تطبيقات الوسائط المتعددة، و بشكل عام تنتقل الصور الرقمية عبر أوساط غير آمنة كالأنترنت و شبكات الحواسيب بأنواعها المختلفة، و قد يتطلب التطبيق وجود ت أمين مستوى عال من الأمن مثل التطبيقات العسكرية و الطبية و بالتالي يجب أن تكون الصور محمية ضد محاولات تعديل محتواها، مثل هذه التعديلات قد تؤدي إلى التأثير على القرارات المرتبطة بهذه الصور. تم في هذا البحث اقتراح مخططاً عاماً لضمان امن تبادل الصور الرقمية المتبادلة بالاعتماد على تقنيات إخفاء المعلومات (التورية) و البعثرة الادراكية الصور الرقمية و في مرحلة الاختبار النهائي تم دراسة مدى مقاومة المخطط المقترح لعمليات التعديل مثل تطبيق ضغط الصورة وفق مستويات مختلفة و تغيير مستوى التباين و السطوع للصورة، و تم الاعتماد على حساب نسبة التطابق بين بتات شعاع البعثرة الأصلي للصورة و بتات شعاع البعثرة الذي تم تضمينه بها من أجل تحليل نتائج الاختبارات المطبقة، و بالمحصلة حصلنا على نسبة تطابق شبه مثالية حتى بعد تطبيق ضغط الصورة أو تغيير مستوى السطوع لها (ما يقارب 99.9%)، بينما انخفضت نسبة التطابق بشكل ملحوظ مع زيادة مستوى التباين للصورة (ما يقارب 94%).
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا