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Métodos locales para restauración de imágenes digitales degradadas por emborronamiento y ruido aditivo
Local methods to restore blurred and noisy digital images
CESAR CARRANZA DE LA CRUZ
Vitaly Kober
HUGO HOMERO HIDALGO SILVA
Acceso Abierto
Atribución
Restauración de imágen,Filtro lineal escalar,filtro local adaptativo
Métodos locales adaptativos para restauración de imágenes en una ventana deslizanteen el dominio de una transformada ortogonal representa un avance significativo enel campo del procesamiento de imágenes gracias a la capacidad de poder modificarlos parámetros del filtro en cada ventana procesada. En este contexto, para cadaposición de la ventana, los coeficientes de la imagen transformada son modificadoslinealmente para obtener una estimación del píxel central de la ventana. La selecciónde la transformada a utilizar depende de muchos factores, siendo el m´as importanteen el presente trabajo el conjunto de las transformadas discretas trigonométricas pares(EDTTs, del inglés “Even Discrete Trigonometric Transforms”), las cuales nos permitenlograr una buena calidad en la restauración utilizando filtros lineales escalares conreducida complejidad computacional. Definimos el criterio local de minimizar el errorcuadrático medio (MMSE, del inglés “Minimun Mean Square Error”), y derivamos unfiltro local adaptativo óptimo en el dominio de una EDTT deslizante con respecto alMMSE. Más aun, se realizan pruebas exhaustivas de dicho filtro para encontrar cual esla mejor EDTT respecto al MMSE bajo condiciones específicas, de modo que se derivaun criterio para utilizar una combinación de EDTTs que da mejores resultados que sóloutilizar una. Para reducir la complejidad computacional en el procesado de la imagen,se utilizan algoritmos recursivos rápidos para el cálculo de las EDTTs deslizantes, estosalgoritmos están basados en la relación recursiva de tres espectros locales consecutivos.Resultados de simulación por computadora en imágenes sintéticas y reales, degradadaspor desplazamiento horizontal y ruido aditivo, son mostrados y discutidos. Para larestauración de imágenes reales, una combinación de EDTTs da mejores resultados queel utilizar sólo una EDTT. 
Local adaptive methods for image restoration in the domain of a sliding orthogonaltransform represent a significant advance in the image processing field due to ability tomodify the filter parameters at each sliding window step (local adaptivity). In this context,for each window position, the image transform coefficients are linearly modified toobtain an estimate of the window central pixel. The selection of the transform dependson many factors, being the most important for this work the class of even discretetrigonometric transforms (EDTTs) that allows us to achieve a good restoration qualitywith lineal scalar filters and low computational complexity. We define a local criterion,minimum mean-square error (MMSE), and derive optimal local adaptive filters in thedomain of sliding EDTTs with respect to the MMSE. Furthermore, we extensively testthe filters to find out which of them is the best with respect to the MMSE under specificconditions in order to obtain a criteria to use a combination of EDTTs that gives betterresults than using only one. To provide image processing at a high rate, fast recursivealgorithms for computing the sliding EDTTs are used. The algorithms are based ona recursive relationship between three subsequent local spectra. Computer simulationresults using synthetic and real images degraded by motion blur and noise are providedand discussed. For restoration of real-life images a combination of the EDTTs yield abetter result comparing with that of a single EDTT. 
CICESE
2010
Tesis de maestría
Español
Carranza De la Cruz,C.A.2010.Métodos locales para restauración de imágenes digitales degradadas por emborronamiento y ruido aditivo.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.xii, 123 pp.
CIENCIA DE LOS ORDENADORES
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