Tehnici de procesare a imaginilor digitale

Lucrarea Tehnici de procesare a imaginilor digitale este adresata in principal studentilor programului de master Informatica Economica si studentilor scolii doctorale de Informatica Economica din cadrul Facultatii de Cibernetica, Statistica si Informatica Economica de la Academia de Studii Economice din Bucuresti, dar si specialistilor in domeniu.

Monografia trateaza modalitati de reprezentare si caracterizare statistica a imaginilor digitale, tehnici de modificare a contrastului si gradului de luminozitate ale imaginilor (image enhancement), transformari de natura statistica si analiza in frecvente pentru analiza caractersticilor semnalelor imagistice, metode de restaurare pentru eliminarea zgomotului si indepartarea diferitelor tipuri perturbatie de tip convolutie din imaginile digitale (efecte de tip turbulente atmosferice, miscare pe orizontala/vericala/mixta in domeniul continuu, respectiv finit) si cateva dintre tehnicile clasice de registrare a imaginilor.

In capitolul 1 sunt introduse conceptele generale legate de principalele tipuri de imagini, clasificate din punct de vedere al modului de masurare a intensitatii luminoase cromatice/acromatice, elemente de caracterizare statistica a imaginilor pe baza momentelor de ordinul I si II, respectiv  operatii aritmetice asupra imaginilor.  Capitolul al doilea, Transformari asupra imaginilor, include cateva din cele mai utilizate modalitati de transformare a imaginilor in scopul obtinerii unor reprezentari care sa faciliteze prelucrari ulterioare, si anume descompunerea SVD, tranformarea Fourier, reprezentarile Cosin, Sin si Hartley, transformari unitare care utilizeaza, functii baza sinusoidale, reprezentarea Karhunen-Loeve si analizei in componente principale. Cele mai utilizate tehnici de modificare a caracteristicilor spatiale ale imaginilor (image enhancement) sunt descrise in capitolul 3 si includ tranformarile Log si Gamma, utilizarea de operatori liniari/polinomiali (obtinuti prin interpolare), metoda egalizarii histogramei si metoda specificarii histogramei. In continuare sunt descrise metode de filtrare spatiala/in frecvente pentru nivelarea imaginilor si respectiv pentru evidentierea contururilor obiectelor prezente in imagine. In capitolul 4, Metode de restaurare a imaginilor, sunt cuprinse o serie de tehnici clasice si actuale utilizate in scopul eliminarii sau reducerii unor efecte nedorite (zgomot, miscare etc.) din imaginile digitale. Tehnicile de restaurare sunt orientate in principiu catre modelarea matematica a degradarii, urmata de aplicarea procesului invers in vederea obtinerii imaginii initiale. O abordare de acest gen implica de obicei formularea unor criterii de tip performanta care conduc la estimari optimale ale rezultatului dorit. Una dintre cele mai frecvent intalnite probleme in prelucrarea imaginilor este aceea in care trebuie comparate imagini ale aceluiasi obiectiv, captate la diferite momente de timp de senzori diferiti sau din unghiuri diferite. In scopul identificarii diferentelor dintre imagini, sunt utilizate tehnici speciale, numite de registrare (aliniere) a imaginilor (image registration). Aceasta problema este tratata in cadrul capitolului 5.

Fiecare tehnica prezentata este insotita de experimente si consideratii de ordin aplicativ. De asemenea, experimentele sunt in general descrise in contextul unor masuri de informare adecvate, in scopul evidentierii principalelor caracteristici ale metodelor asociate.