Tehnici de procesare a imaginilor

Lucrarea „Tehnici de procesare a imaginilor” este adresată în principal studenţilor programului de master Informatică Economică şi studenţilor şcolii doctorale de Informatică Economică din cadrul Facultăţii de Cibernetică, Statistică şi Informatică Economică de la Academia de Studii Economice din Bucureşti, dar şi specialiştilor în domeniu.

Monografia tratează modalităţi de reprezentare şi caracterizare statistică a imaginilor digitale, tehnici de modificare a contrastului şi gradului de luminozitate ale imaginilor (image enhancement), transformări de natură statistică şi analiză în frecvenţe pentru analiza caractersticilor semnalelor imagistice, metode de restaurare pentru eliminarea zgomotului şi îndepărtarea diferitelor tipuri perturbaţie de tip convoluţie din imaginile digitale (efecte de tip turbulenţe atmosferice, mişcare pe orizontală/vericala/mixtă în domeniul continuu, respectiv finit) şi câteva dintre tehnicile clasice de registrare a imaginilor.

În capitolul 1 sunt introduse conceptele generale legate de principalele tipuri de imagini, clasificate din punct de vedere al modului de măsurare a intensităţii luminoase cromatice/acromatice, elemente de caracterizare statistică a imaginilor pe baza momentelor de ordinul I şi II, respectiv  operaţii aritmetice asupra imaginilor.  Capitolul al doilea, Transformări asupra imaginilor, include câteva dintre cele mai utilizate modalităţi de transformare a imaginilor în scopul obţinerii unor reprezentări care să faciliteze prelucrări ulterioare, şi anume descompunerea SVD, tranformarea Fourier, reprezentările Cosin, Sân şi Hartley, transformări unitare care utilizează funcţii baza sinusoidale, reprezentarea Karhunen-Loeve şi analiza în componente principale. Cele mai utilizate tehnici de modificare a caracteristicilor spaţiale ale imaginilor (image enhancement) sunt descrise în capitolul 3 şi includ tranformările Log şi Gamma, utilizarea de operatori liniari/polinomiali (obţinuţi prin interpolare), metoda egalizării histogramei şi metoda specificării histogramei. În continuare sunt descrise metode de filtrare spaţială/în frecvenţe pentru nivelarea imaginilor şi, respectiv, pentru evidenţierea contururilor obiectelor prezente în imagine. În capitolul 4, Metode de restaurare a imaginilor, sunt cuprinse o serie de tehnici clasice şi actuale utilizate în scopul eliminării sau reducerii unor efecte nedorite (zgomot, mişcare etc.) din imaginile digitale. Tehnicile de restaurare sunt orientate în principiu către modelarea matematică a degradării, urmată de aplicarea procesului invers în vederea obţinerii imaginii iniţiale. O abordare de acest gen implică, de obicei, formularea unor criterii de tip performanță care conduc la estimări optimale ale rezultatului dorit. Una dintre cele mai frecvent întâlnite probleme în prelucrarea imaginilor este aceea în care trebuie comparate imagini ale aceluiaşi obiectiv, captate la diferite momente de timp de senzori diferiţi sau din unghiuri diferite. În scopul identificării diferenţelor dintre imagini, sunt utilizate tehnici speciale, numite de registrare (aliniere) a imaginilor (image registration). Această problemă este tratată în cadrul capitolului 5.

Fiecare tehnică prezentată este însoţită de experimente şi consideraţii de ordin aplicativ. De asemenea, experimentele sunt în general descrise în contextul unor măsuri de informare adecvate, în scopul evidenţierii principalelor caracteristici ale metodelor asociate.