نمایش های مختلف ماتریس اسپارس و کاربرد آن در پردازش تصویر

نمایش های مختلف ماتریس اسپارس و کاربرد آن در پردازش تصویر

نمایش های مختلف ماتریس اسپارس و کاربرد آن در پردازش تصویرتعداد صفحات : 84مقدمه:
مجموعه عملیاتو روش هایی که برای کاهش عیوب و افزایش کیفیت ظاهری تصویر
مورد استفاده قرار می گیرد، پردازش تصویر نامیده می شود.حوزه های مختلف
پردازش تصویر را می توان شامل بهبود تصاویر مختلف پزشکیمانند آشکار سازی
تومور های مغز یا پهنای رگ های خونی و … ، افزایش کیفیت تصاویرحاصل از
ادوات نمایشیمانند تصاویر تلویزیونیو ویدیویی، ارتقا متون و شکل های
مخابره شده در رسانه های مختلف مانند شبکه و فاکس و همچنین بهبود کیفیت روش
های کنترل توسط بینایی ماشین و درک واقعی تر مناظر توسط ربات ها دانست.
اگرچه حوزه ی کار با تصاویر بسیار گسترده است ولی عموما محدوده ی مورد
توجه در چهار زمینه ی بهبود کیفیت ، بازسازی تصاویر مختل شده، فشرده سازی
تصویر و درک تصویر توسط ماشین متمرکز می گردد. در اینجاسه تکنیک اول
بررسی خواهد شد. از آنجایی که برای کار روی تصاویر با
پیکسل ها سروکار داریم و هر پیکسل نشان دهنده ی یک عنصر از یک آرایه ی
دوبعدی است، کار روی تصاویرهمواره باکار روی ماتریس ها عجین شده است.
ماتریس اسپارس یا ماتریس خلوت ، ماتریسی است که درایه های صفر آن زیاد باشد
و در نتیجه ذخیره ی عناصر صفرمقرون به صرفه نیست و همواره سعی در کاهش
ذخیره ی این عناصر است تا بتوان عملیات ماتریسی را سریع تر انجام داد.در
کار با تصویر با اینگونه ماتریس ها زیاد برخورد می کنیم . در این پروژه
ابتدا تکنیک ها و روش های مختلف پردازش تصویر را معرفی می کنیم. در بخش بعد
الگوریتم های موازی را شرح می دهیم که در GPU کاربرد دارند و با معماری
موازی آشنا می گردیم. در بخش سوم برخی از الگوریتم های مربوط به ماتریس
خلوت را مورد بررسی قرار می دهیم و در نهایت در بخش چهارم کاربرد این
ماتریس ها را در پردازش تصویر معرفی خواهیم نمود. و در
آخر، پیاده سازی یکی از ا لگوریتم های مبحث فشرده سازی راروی تصاویر
باینری، انجام خواهیم داد و با یکی از الگوریتم های فشرده سازی مربوط به
تصاویر باینری به نام Run length coding مقایسه خواهیم نمود.فهرستبخش اولروش های پردازش تصویر1-1 تصویر دیجیتالی2-1 تعريف رنگ و ويژگي هاي آن1-2-1 فضاي رنگ HSV2-2-1 فضای رنگRGB3-1پردازش تصوير (Image Processing )1-3-1 بهبود كيفيت تصوير( image enhancement )1-1-3-1بهبود کیفیت تصویر در حوزه مکان2-1-3-1 بهبود کیفیت تصویر در حوزه فرکانس2-3-1 بازسازی تصاویر3-3-1 کدینگ و فشرده سازی تصویر4-3-1 قطعه بندی تصویر(Image segmentation ) 1-4-3-1 روش های مبتنی بر از مشتق اول2-4-3-1 روش مبتنی بر مشتق دومیالاپلاسبخش دومالگوریتم های موازی1-2 الگوریتم های موازی2-2 معماری موازیبخش سومماتریس اسپارس(خلوت)1-3 الگوریتم های ذخیره ماتریس اسپارس1-3-1 Coordinate storage (COO)2-3-1 روش CRS3-3-1روش CCS4- 3-1 (CDS )Compresses diagonal storage5-3-1 Jagged Diagonal Format (JDS)6-3-1 The transpose jagged diagonal format7-3-1 Robs Alorithmبخش چهارمکاربرد ماتریس اسپارس در پردازش تصاویر1-4 (GPU)Graphic Processing Unit2-4 پردازش تصویر و GPU 3-4 مقایسه ی دو الگوریتمضمیمه 1نتیجه گیری