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Title: Desarrollo de técnicas de inpainting y demosaicing basados en el modelamiento disperso
Authors: Pinilla Bustamante, María José
Advisors: Forero, Manuel Guillermo
Keywords: Procesamiento de imágenes
Modelos dispersos
Inpainting
Demosaicing
K-SVD
OMP
Matriz de pixeles
Issue Date: 2019
Publisher: Universidad de Ibagué.
Citation: Pinilla Bustamante, M.J. (2019). Desarrollo de técnicas de inpainting y demosaicing basados en el modelamiento disperso. [Tesis de pregrado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/1674
Abstract: One of the most important tasks of image processing in photography is to improve the quality of the photographs you want to study. Many times this is difficult if the acquired image contains scratches, patches or some object or drawing that obstructs the desired information, losing important information that may be needed. The method used to eliminate these possible obstacles thus improving the quality of the image is call inpainting.Another important problem is to treat the reconstruction of the image from the pixels acquired by the digital camera, since cellular cameras, for example, do not acquire the entire pixel matrix and a filling process called demosaicing is necessary, which seeks to complete the image with the least possible distortion. Recently, techniques based on scattered models appeared that offer a solution to the problems described above and allow their implementation in advanced research. However, these techniques are complex to use. Therefore, this paper presents a detailed analysis of the methods and their implementation in a free software ImageJ, also allowing its use in microscopy and biology. The model is a system of linear equations that describes the use of a dictionary next to a vector to make the reconstruction or improvement of the images. In this work, techniques such as OMP (Orthogonal pairing search) will be developed to make the dictionary sweep, decompose the image into patches and make the writing of it. In addition, a dictionary search technique, known as K-SVD, was developed for better results
Description: Una de las tareas más importantes del procesamiento de imágenes en fotografía consiste en mejorar la calidad de las fotografías que se desean estudiar. Muchas veces esto es difícil si la imagen adquirida contiene rayones, manchones o algún objeto o dibujo que obstruya la información deseada, perdiendo información importante que puede ser necesitada. El método utilizado para eliminar estos posibles obstáculos mejorando asi la calidad de la imagen es el inpainting. Otro de los problemas importantes, consiste en tratar la reconstrucción de la imagen a partir de los pixeles adquiridos por la cámara digital, ya que las cámaras fotográficas de celulares, por ejemplo, no adquieren la totalidad de la matriz de pixeles y es necesario un proceso de llenado llamado demosaicing, el cual busca completar la imagen con la mínima distorsión posible. Recientemente aparecieron técnicas basadas en modelos dispersos que ofrecen una solución a los problemas descritos anteriormente y permiten su implementación en investigaciones avanzadas. Sin embargo, estas técnicas son complejas de utilizar. Por esto, en este trabajo se presenta un análisis detallado de los métodos y su implementación en un software de acceso libre ImageJ, permitiendo además su uso en microscopia y biología. El modelo disperso es un sistema de ecuaciones lineales que describe el uso de un diccionario junto a un vector ∝ para hacer la reconstrucción o mejora de las imágenes. En este trabajo se desarrollaron técnicas como el OMP (Orthogonal Matching Pursuit) para hacer el barrido del diccionario, descomponer la imagen en parches y hacer la reconstrucción de esta con los átomos seleccionados. Además, se desarrolló una técnica de búsqueda del diccionario, conocida como K-SVD buscando mejores resultados.
URI: https://hdl.handle.net/20.500.12313/1674
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