Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Варламов Алексей Дмитриевич. Автоматизированная система реставрации изображений архивных фотодокументов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.10 Владимир, 2006 179 с. РГБ ОД, 61:06-5/3451

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1. ОБЗОР АЛГОРИТМОВ, МЕТОДОВ И СИСТЕМ РЕСТАВРАЦИИ АРХИВНЫХ ФОТОДОКУМЕНТОВ 11 1.1. Обеспечение сохранности и необходимость реставрации архивных

фотографических документов 11

1.1.1. Музеи в России и их фонды фотодокументов 11

1.1.2. Состояние архивных фотодокументов в музеях 12

1.1.3. Причины возникновения искажений, помех и дефектов на изображениях архивных фотодокументов 12

1.1.4. Существующие способы классификации дефектов архивных фотодокументов 13

1.1.5. Способы реставрации архивных фотодокументов 13

1.1.6. Способы обеспечения сохранности архивных фотодокументов 14

1.2. Современные способы реставрации изображений архивных фотодокументов 16

1.2.1. Целесообразность решения задач реставрации архивных фотодокументов с использованием методов цифровой обработки изображений... 16

1.2.2. Основные этапы процесса реставрации архивных фотодокументов с использованием методов цифровой обработки изображений и вычислительной техники 18

1.2.3. Способы оценки качества изображений архивных фотодокументов 19

1.3. Системы цифровой реставрации изображений 20

1.4. Методы и алгоритмы цифровой обработки изображений, используемые при реставрации фотоизображений

1.4.1. Методы и алгоритмы для устранения дефектов фотоизображений 21

1.4.2. Методы и алгоритмы, уменьшающие воздействие дефектов на зрительное восприятие изображения 23

1.4.3. Методы и алгоритмы выделения дефектов изображений архивных фотодокументов 26

1.4.4. Методы и алгоритмы устранения выделенных дефектов изображений архивных фотодокументов 30

Выводы по главе 1 31

Постановка задачи исследования 32

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И АЛГОРИТМОВ РЕСТАВРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ АРХИВНЫХ ФОТОДОКУМЕНТОВ 33

2.1. Классификация дефектов архивных фотодокументов: по типам и с точки зрения цифровой реставрации изображений 33

2.1.1. Классификация дефектов архивных фотодокументов по типам 33

2.1.2. Классификация дефектов архивных фотодокументов с точки зрения цифровой реставрации изображений

2.2. Результаты статистической обработки АФД по относительным частотам появления дефектов на них 37

2.3. Задача реставрации изображений архивных фотодокументов 38

2.4. Технология реставрации изображений архивных фотодокументов 39

2.5. Алгоритмы выделения царапин, надрывов, трещин фотослоя, волокон на изображениях архивных фотодокументов 47

2.6. Алгоритм выделения перегибов на изображениях архивных фотодокументов 51

2.7. Алгоритм выделения мелких пятен на изображениях архивных фотодокументов 57

2.8. Алгоритм выделения точечных и линейных дефектов на изображениях архивных фотодокументов в однородных локальных областях 60

2.9. Алгоритм подавления шума на изображениях архивных фотодокументов 62

2.10. Алгоритм выделения площадных дефектов на изображениях архивных фотодокументов 65

2.11. Устранение дефектов на изображениях архивных фотодокументов на

основе предсказания яркостей 69

Выводы по главе 2 70

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИИ, АЛГОРИТМОВ И СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РЕСТАВРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ АРХИВНЫХ ФОТОДОКУМЕНТОВ 72

3.1. Формирование и обоснование тестовых изображений 72

3.2. Исследование алгоритма выделения точечных и линейных дефектов изображений архивных фотодокументов 76

3.3. Исследование алгоритмов выделения царапин, надрывов, трещин фотослоя, волокон на изображениях архивных фотодокументов 77

3.4. Исследование алгоритма выделения перегибов на изображениях архивных фотодокументов 79

3.5. Исследование алгоритма выделения мелких пятен на изображениях архивных фотодокументов 81 3.6. Исследование алгоритма подавления шума на изображениях архивных фотодокументов 82

3.7. Исследование алгоритма выделения локальных дефектов изображений архивных фотодокументов 84

3.8. Исследование алгоритма устранения выделенных дефектов на изображениях архивных фотодокументов 86

3.9. Исследование технологии реставрации изображений архивных фотодокументов 89

3.10. Структура автоматизированной системы реставрации изображений

архивных фотодокументов 99

Выводы по главе 3 101

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РЕСТАВРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ АРХИВНЫХ ФОТО ДОКУМЕНТОВ 103

4.1. Предварительный анализ изображений архивных фотодокументов 103

4.2. Реставрация изображений архивных фотодокументов, искаженных линейными дефектами 104

4.3. Реставрация изображений архивных фотодокументов, искаженных дефектом мелких пятен 108

4.4. Реставрация изображений архивных фотодокументов, искаженных шумом 108

4.5. Реставрация изображений архивных фотодокументов, искаженных локальными дефектами 108

4.6. Улучшение контраста изображений архивных фотодокументов 111

4.7. Устранение черных и белых полос на краях изображений архивных фотодокументов 115

4.8. Реставрация изображений архивных фотодокументов, искаженных многими дефектами 116

4.9. Реставрация сильно испорченных изображений архивных фотодокументов 118

Выводы по главе 4 120

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122

ЛИТЕРАТУРА 123

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт о реализации научных положений и выводов диссертации 135

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Результаты реставрации изображений архивных фотодокументов 1  

Введение к работе:

В настоящее время наблюдается переход музеев на использование электронных коллекций баз видеоданных, где хранятся цифровые копии изображений архивных фотодокументов. За счет пополнения коллекций количество цифровых копий графических данных постоянно возрастает. Это позволяет обеспечить непосредственный доступ к ним широкой публике без (нежелательного) использования оригинальных документов (создание иллюстрированных каталогов на CD/DVD, размещение изображений в сети Интернет).

Однако, проблемой является плохое качество многих изображений архивных фотодокументов, в том числе уникальных. От долгого хранения (часто в несоответствующих требуемым условиях), влияния окружающей среды на фотодокументах появляются дефекты. Традиционные методы реставрации ФД не обеспечивают должного качества его восстановления, кроме того, подвергают риску оригинальный фотодокумент. В связи с этим актуальна цифровая реставрация изображений исторических фотодокументов, позволяющая устранять всевозможные дефекты изображений фотодокументов и сохранять оригинал.

Цифровая реставрация изображений с использованием существующих систем (программ) является трудоемкой и требует много времени,ч Большая нагрузка в процессе реставрации ложится на человека-реставратора. Особенно остро это ощущается при необходимости реставрации большого количества ФИ в короткий срок, например при подготовке к выставке. При этом многие операции, выполняемые человеком в процессе реставрации, можно автоматизировать.

В связи с этим актуальны задачи автоматизации процессов: анализа изображения на наличие дефектов, выделения дефектов, устранения выделенных дефектов на изображениях архивных фотодокументов. Эти задачи сегодня не решены. Кроме того, известные алгоритмы не могут обеспечить наиболее полное их решение. Поэтому необходима разработка новых алгоритмов и методов, позволяющих проводить цифровую реставрацию ФИ; и разработка на их основе автоматизированной подсистемы реставрации изображений архивных ФД.

Целью диссертационной работы является разработка и создание автоматизированной системы реставрации изображений архивных фотодокументов.

Исходя из цели работы задачами исследования являются:

1. Анализ проблемы, связанной с сохранением и реставрацией изображений архивных фотодокументов.

2. Анализ методов и алгоритмов цифрового восстановления изображений.

3. Классификация дефектов изображений архивных фотодокументов с точки зрения их цифровой реставрации;

4. Разработка и исследование новых алгоритмов, технологии и автоматизированной системы реставрации изображений архивных фотодокументов.

5. Практическое применение автоматизированной системы реставрации изображений архивных фотодокументов.

Методы исследования. В работе использованы методы дискретной математики, математической логики, основные понятия математического анализа и теории множеств, методы цифровой обработки сигналов и изображений, теория вероятностей и математическая статистика.

Научная новизна.

В процессе проведенных исследований решены следующие задачи:

- классификация дефектов фотоизображений по методам их устранения в процессе цифровой реставрации;

- разработана технология реставрации изображений архивных фотодокументов;

- разработаны алгоритмы выделения царапин, надрывов, трещин фотослоя, волокон, перегибов, мелких пятен, площадных дефектов на изображениях архивных фотодокументов;

- разработан алгоритм подавления шума на изображениях архивных фотодокументов;

- разработана автоматизированная система реставрации изображений архивных фотодокументов.

Практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы внедрены в Муромском Историко-художественном музее (город Муром). Результаты работы позволяют решать следующие практические задачи: 1. Сокращать время реставрации изображений архивных фотодокументов при использовании разработанной технологии. 2. Качественно выделять дефекты царапин, надрывов, трещин фотослоя, волокон, перегибов, мелких пятен, площадных дефектов на изображениях архивных фотодокументов.

3. Подавлять шум на изображениях архивных фотодокументов.

4. Реставрировать и визуально улучшать качество изображений архивных фотодокументов, имеющих шумы и различные дефекты.

На защиту выносятся следующие результаты работы:

1. Алгоритмы выделения точечных, линейных и площадных дефектов изображений архивных фотодокументов.

2. Алгоритм подавления шума изображений архивных фотодокументов.

3. Результаты экспериментальных исследований разработанных алгоритмов и технология реставрации изображений архивных фотодокументов.

4. Результаты практического применения разработанных алгоритмов и технологии реставрации изображений архивных фотодокументов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международном симпозиуме «Надежность и качество» (г. Пенза, 2004-2005 гг.); на VII всероссийской объединенной конференции «Технологии информационного общества - Интернет и современное общество» (г. Санкт-Петербург, 2004 г.); на международной конференции EVA (г. Москва, 2004-2005 гг.); на международной научно-технической конференции «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций» (г. Рязань, 2004 г.); на всероссийском научно-техническом семинаре «Сети и системы связи» (г. Рязань, 2005 г.); на научно-практическом семинаре «Музейные библиотеки в современном обществе: фонды и их сохранность» (г. Москва, 2005 г.); на VII международной научно-технической конференции "Распознавание-2005" (г. Курск, 2005 г.); на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета (г. Муром, 2003-2005 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, включая статей, 4 тезиса докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, имеющего 130 наименований.

Общий объем диссертации 179 с, в том числе 122 с. основного текста, 11 с. списка литературы, 46 с. приложений. Таблиц 4, рисунков 108.  

Подобные работы
Канунова Екатерина Евгеньевна
Алгоритм управления информационными ресурсами регионального музея и методы реставрации изображений текстовых документов
Адилов Руфат Мейралиевич
Исследование и разработка методов анализа многоградационных растровых изображений в системах технического зрения
Киселев Антон Евгеньевич
Информационная система обработки изображений для оптоэлектронной спутниковой навигации по наземным ориентирам
Власюк Игорь Викторович
Методы и устройства контроля информационных параметров структуры сигналов изображений в системах прикладного телевидения
Роженцов Алексей Аркадьевич
Синтез и анализ систем распознавания изображений групповых точечных объектов с оценкой их потенциальной помехоустойчивости
Кочергин Андрей Михайлович
Алгоритмы и технологии предварительной обработки изображений в системах каталогизации данных дистанционного зондирования Земли
Коплович Евгения Александровна
Разработка алгоритмов стабилизации и компрессии изображений для систем видеонаблюдения мобильных робототехнических комплексов
Брянцев Андрей Анатольевич
Алгоритмы вейвлет-анализа изображений в системах компьютерной обработки информации при производстве герконов и генераторных ламп
Никитин Виктор Васильевич
Информационно-логическая модель автоматизированной системы обработки изображения
Кузьмин Сергей Алексендрович
Организация вычислительного процесса обработки изображений в системе технического зрения робота на базе микроЭВМ

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net