Разработка алгоритмов цикломатричного представления и отображения изображений Вореде, Йльма

Введение к работе

Актуальность. С развитием научно-технического прогресса и с расширением области применения ЭВМ, объем изображений, подлежащий обработке на ЭВМ непрерывно и значительно увеличивается. Это сильно ограничивает эффективность обработки и потенциальные возможности ЭВМ, так как изображение характеризуется информационной избыточностью. Поэтому задача представления изображений с сжатием является одним из основных проблем в этом направлении исследований. Кроме того, эффективное представление изображений облегчает решение многих задач его обработки.

До настоящего времени в этом направлении исследований пат-учены большие научные результаты. Разными авторами предложено не мало методов и алгоритмов представления и отображения изображений. Многие исследователи уделяли большое внимание методу дерева квадрантов и разработке алліритмов на этой основе, так как этот способ наиболее перспективный. Однако при попытке получения более сжатой формы изображений с помощью метода дерева квадрантов в основном исследователи исходили из статических свойств изображений.

При продолжении этого направления исследования в рамках программы разработки систем ввода и отображения изображений, ориентированных на автоматизированной обучающей системе (АОС) на кафедре «Вычислительные машины, системы и сети» МЭИ в работе исследовались динамические свойства изображений. Чтобы ограничить длительность преобразования элементов изображений исследовались также циклические свойства элементов изображений и получены новые научные результаты. Эти результаты использовались для разработки систем представления и отображения изображений.

Ц<:ль работы. Целью диссертационной работы является разработка систем цикломатричного представления и отображения изображений. В соответствии с поставленной проблемой в диссертации решаются следующие основные задачи:

1. Исследование циклических свойств изображений путем цик-лодшамического преобразования их элементов;

1. Построение математической модели изображений, основывающееся на циклодинамическом свойстве их элементов;

2. Разработка алгоритмов представления изображений на основе построенной математической модели;

3. Разработка алгоритмов отображения изображений, на базе предложенного метода представления изображений;

4. Разработка программных средств реализации предложенных алгоритмов.

Научная новизна. Научная новизна диссертации заключается в разработке цикломатрнчной модели изображений, ее алгоритмической реализации для создания систем представления и отображения видеоинформации. Таким образом, на защиту выносятся следующие новые научные результаты:

1. Математическая модель, представляющая изображение как совокупность наборов матриц с определенным циклом обработки — цнкломатричная модель;

2. Алгоритм рекурсивного взаимного перемещения правых диагональных блоков (РВП ПДБ) изображений, реализующий данную модель;

3. Алгоритм преобразования кода яркостей элементов изображений (КЯЭИ) в цикломатричные квадраты данных изображений (ЦКДИ);

4. Алгоритм оценки эффективного режима представления изображений;

5. Алгоритмы отображения изображений в режиме дерева квадрантов;

6. Программные модули, реализующие разработанные методы и алгоритмы.

Практическая ценность. Практическая ценность диссертации заключается в сочетании достоинств нескольких методов представления изображений и расширении возможности получения сжатой формы изображений по сравнению с другими способами кодирования. Практическая ценность работы состоит также в том, что возможности разработанного метода представления не ограничиваются задачами сжатия изображений. Такое представление видеоданных позволяет на этом принципе создать целую систему ввода, хранения, обработки, отобрахсения изображений и даже для разработки алгоритмов распознавания образцов.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликована одна статья.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах и заседании кафедры «Вычислительные машины, системы и сети* МЭИ.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 144 наименования и четырех приложений. Основной текст содержит 134 страницы машинописного текста, имеет 25 рисунков и таблиц.