МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ІНФОРМАТИВНОСТІ ТА ЗМЕНШЕННЯ ОБ'ЄМУ ГРАФІЧНИХ ДАНИХ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ЇХ КОЛІРНОГО ПРОСТОРУ

https://doi.org/10.23939/ujit2022.01.078
Надіслано: Березень 29, 2022
Прийнято: Травень 19, 2022

Ци­ту­вання за ДСТУ: Жу­ра­вель І. М., Ми­чу­да Л. З. Ме­то­ди підви­щення інформа­тивності та зменшення об'єму гра­фічних да­них на осно­ві ана­лі­зу їх ко­лірно­го просто­ру. Укра­їнсь­кий журнал інформа­ційних техно­ло­гій. 2022, т. 4, № 1. С. 78–84.

Ci­ta­ti­on APA: Zhu­ra­vel, I. M., & Mychu­da, L. Z. (2022). Vi­su­ali­za­ti­on and incre­asing the informa­ti­ve­ness of large graphic fi­les. Ukra­ini­an Jo­urnal of Informa­ti­on Techno­logy, 4(1), 78–84. https://doi.org/10.23939/ujit2022.01.078

1
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
2
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра «Комп'ютеризовані системи автоматики»

Постійний розвиток цифрової техніки призвів до різкого збільшення кількості та об'ємів медіафайлів, зокрема, цифрових зображень, які становлять значну частину трафіка комп'ютерних мереж, що призводить до зменшення швидкості їх передачі. Дослідження, проведені у роботі, ґрунтуються на положеннях та методах опрацювання цифрових зображень, законах зорового сприйняття, основах теорії ймовірності та математичного моделювання. Результати теоретичних досліджень перевірялися шляхом імітаційного моделювання. У роботі запропоновано технологію, яка через аналіз колірного простору зображення та врахування законів зорового сприйняття, дає можливість істотно зменшити об'єм графічного файлу. Ця технологія використовується для розв'язання цілого ряду задач, зокрема, візуалізації файлів великого об'єму та підвищення інформативності зображень зі складним семантичним наповненням. Встановлено, що зменшення об'єму графічного файлу досягається через оптимізацію палітри та призводить до незначного погіршення візуальної якості сприйняття зображення. Для зменшення помітності похибки та формування візуального відчуття присутності на зображенні більшої кількості різноманітних кольорів, ніж є насправді, запропоновано використовувати дифузійне псевдозмішування кольорів, яке полягає у моделюванні одних кольорів за допомогою інших. Разом з задачею зменшення об'єму графічних файлів на основі оптимізації палітри досліджено подібну за методологією задачу підвищення інформативності зображень через використання псевдокольорів. За допомогою модифікації функції перетворення координат колірного простору в колірні компоненти, запропоновано модифікований підхід до формування псевдокольорових зображень, який забезпечує підвищення інформативності напівтонових цифрових зображень при їх візуальному аналізі.

[1]     Ajay, Ku­mar, Bo­yat, Bri­jendra, & Ku­mar, Jos­hi (2015). A Re­vi­ew Pa­per: No­ise Mo­dels In Di­gi­tal Ima­ge Pro­ces­sing. SI­PIJ, 6(2), 63–75. https://doi.org/10.5121/sipij.2015.6206

[2]     Andrews, H. C., Tescher, A. G., & Kru­ger, R. P. (1972). Ima­ge pro­ces­sing by di­gi­tal com­pu­ters. IEEE Spectrum, 9(7), 20–32. https://doi.org/10.1109/MSPEC.1972.5218964

[3]     Cheng, Z., Sun, H., Ta­ke­uc­hi, M., & Kat­to, J. (2020). Le­ar­ned Ima­ge Compres­si­on With Discre­ti­zed Ga­us­si­an Mix­tu­re Li­ke­li­ho­ods and At­ten­ti­on Mo­du­les. Pro­ce­edings of the IEEE/CVF Con­fe­ren­ce on Com­pu­ter Vi­si­on and Pat­tern Re­cog­ni­ti­on (CVPR), 7939–7948. https://doi.org/10.1109/CVPR42600.2020.00796

[4]     Choi, Y., El-Khamy, M., & Lee, J. (2019). Va­ri­ab­le Ra­te De­ep Ima­ge Compres­si­on With a Con­di­ti­onal Au­to­en­co­der. Pro­ce­edings of the IEEE/CVF In­ter­na­ti­onal Con­fe­ren­ce on Com­pu­ter Vi­si­on (ICCV), 3146–3154. https://doi.org/10.1109/ICCV.2019.00324

[5]     Cos­man, P. C., Gray, R. M., & Olshe, R. A. (1994). Eval­ua­ting Qua­lity of Compres­sed Me­di­cal Ima­ges. Pro­ce­edings of the IEEE "SNR, Sub­jec­ti­ve Ra­ting, and Di­ag­nos­tic Ac­cu­racy, 82(6), 919–932. https://doi.org/10.1109/5.286196

[6]     Franchi­ni, Gi­or­gia, Ca­vicchi­oli, Ro­ber­to, & Cheng Hu, Jia. (2019). Stoc­has­tic Floyd-Ste­in­berg dit­he­ring on GPU: ima­ge qua­lity and pro­ces­sing ti­me impro­ved, Fifth In­ter­na­ti­onal Con­fe­ren­ce on Ima­ge In­for­ma­ti­on Pro­ces­sing (ICI­IP), No­vem­ber 2019. https://doi.org/10.1109/ICIIP47207.2019.8985831

[7]     Gon­za­lez, R. C., & Wintz, P. (1987). Di­gi­tal Ima­ge Pro­ces­sing. Ad­dis­son – Wes­ley. Re­ading. Mas­sac­hu­setts. 505 p.

[8]     Gor­don, R., & Ran­gay­yan, R. M. (1984). Fe­atu­re en­han­ce­ment of film mam­mog­rams using fi­xed and adap­ti­ve ne­ighbo­ur­ho­od. Appli­ed op­tics, 23, 560–564. https://doi.org/10.1364/AO.23.000560

[9]     Ho­sa­ka, K. (1986). A new pic­tu­re qua­lity eval­ua­ti­on met­hod. Proc. In­ter­na­ti­onal Pic­tu­re Co­ding Sympo­si­um, Tok­yi, Ja­pan, 316–321.

[10]  Hri­az­nov, A. Iu. (2016). Techniq­ue for ob­ta­ining pseu­do-co­lor x-ray ima­ges in du­al-energy ra­di­og­raphy. Bi­otechnosphe­re, 3(33). 17–20. [In Rus­si­an].

[11]  In­ter­net Mic­ros­co­pe Techno­log (2018). iMic­ro­Tec, Inc. Ret­ri­eved from: http://www.vi­de­otest.ru

[12]  Ka­ri­mov, A., Ko­pets, E., Ko­lev, G., Le­onov, S., Sca­le­ra, L., & Bu­tu­sov, D. (2021). Ima­ge Prep­ro­ces­sing for Ar­tis­tic Ro­bo­tic Pa­in­ting. In­ven­ti­ons, 6(1), 19. https://doi.org/10.3390/inventions6010019

[13]  Ku­mar, P., & Par­mar, A. (2020). Ver­sa­ti­le Appro­ac­hes for Me­di­cal Ima­ge Compres­si­on: A Re­vi­ew Pro­ce­dia Com­pu­ter Sci­en­ce, 167, 1380–1389. https://doi.org/10.1016/j.procs.2020.03.349

[14]  Mentzer, F., Agustsson, E., Tschan­nen, M., Ti­mof­te, R., & Van Go­ol, L. (2019). Prac­ti­cal Full Re­so­lu­ti­on Le­ar­ned Lossless Ima­ge Compres­si­on. Pro­ce­edings of the IEEE/CVF Con­fe­ren­ce on Com­pu­ter Vi­si­on and Pat­tern Re­cog­ni­ti­on (CVPR), 10629–10638. https://doi.org/10.1109/CVPR.2019.01088

[15]  Me­tal­log­rap­hic Eq­uip­ment and Con­su­mab­les (2007). PA­CE Techno­lo­gi­es. Ret­ri­eved from: http://www.me­tal­log­rap­hic.com

[16]  Qi­an, Lin. (1993). Halfto­ne ima­ge qua­lity analysis ba­sed on a hu­man vi­si­on mo­del, Proc. SPIE 1913, Hu­man Vi­si­on, Vis­ual Pro­ces­sing, and Di­gi­tal Display IV, 8 Sep­tem­ber 1993. https://doi.org/10.1117/12.152712

[17]  Rah­man, M. A, & Ha­ma­da, M. (2019). Lossless Ima­ge Compres­si­on Techniq­ues: A Sta­te-of-the-Art Sur­vey. Symmetry, 11(10), 1274. https://doi.org/10.3390/sym11101274

[18]  Sto­kes, Mic­ha­el, An­der­son, Matthew, Chandra­se­kar, Sri­ni­va­san, & Mot­ta, Ri­car­do (No­vem­ber 5, 1996). A Stan­dard De­fa­ult Co­lor Spa­ce for the In­ter­net: sRGB, Ver­si­on 1.10. ICC. Ret­ri­eved from: https://www.co­lor.org/sRGB.xal­ter

[19]  Vo­ro­bel, R., Zhu­ra­vel, I., Opyr, N., & Po­pov, B. (1998). Ima­ge qua­lity en­han­ce­ment techniq­ue for X – ray tes­ting. 2nd In­ter­na­ti­onal Con­fe­ren­ce on Com­pu­ter Met­hods and In­ver­se Prob­lems in Non­destruc­ti­ve Tes­ting and Di­ag­nos­tics, Minsk, 20–23 Oc­to­ber 1998. Pro­ce­edings, 449–455.

[20]  Zhu­ra­vel, I. M. (2019). Com­pu­ter Analysis of the Distri­bu­ti­on of Gra­in Si­zes in the Struc­tu­re of 12Kh1MF Ste­el Af­ter Ope­ra­ti­on. Ma­te­ri­als Sci­en­ce, 55(4), 187–192. https://doi.org/10.1007/s11003-019-00287-y