Metody pro vylepšení kvality digitálního obrazu - Svoboda, Radovan (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2010)
S nástupom dostupnej digitálnej techniky prichádzame stále častejšie do styku s digitálnym obrazom. Kamery a fotoaparáty už dávno nie sú dedikované zariadenia, ale sú súčasťou takmer každého mobilného telefónu, PDA a notebooku. Táto práca pojednáva o metódach pre vylepšovanie kvality digitálneho obrazu, so zameraním na odstraňovanie šumu, vytváranie obrazov s vysokým dynamickým rozsahom a rozširovanie hĺbky ostrosti. Obsahuje oboznámenie s technickými prostriedkami pre získavanie obrazu, vysvetľuje vznik šumu. Ďalej je pozornosť venovaná vysokému dynamickému rozsahu (HDR), od vysvetlenia pojmu, fyzikálnej podstaty, rozdielu medzi HDR snímacieho a HDR zobrazovacieho zariadenia až po prehľad a historický vývoj metód zaoberajúcich sa vytváraním HDR snímok. Nasledujúcou časťou je vysvetlenie hĺbky ostrosti (DOF) pri zobrazovaní, fyzikálna podstata tohto javu a prehľad metód používaných na rozširovanie DOF. V práci je diskutovaný problém získavania snímok potrebných pre riešenie jednotlivých úloh a je navrhnutá vlastná metóda pre získavanie snímok, pomocou ktorej bola vytvorená databáza testovacích snímok pre jednotlivé metódy. Súčasťou práce je návrh programu, ktorý implementuje popisované metódy pre každú zo zadaných úloh. Pomocou navrhnutej triedy imgmap dochádza k zlepšeniu kvality výsledkov pomocou úpravy máp využívaných k zostavovaniu výstupných snímok. V práci sú popísané jednotlivé metódy, vylepšenia, možnosti nastavovania parametrov a ich efekty na algoritmy a ovládanie programu pomocou navrhnutého grafického rozhrania. Na záver je porovnanie výsledkov s voľne dostupným softwarom. Navrhnutý software poskytuje prinajmenšom porovnateľné výsledky, správnym nastavením parametrov pre konkrétne prípady je možné dosiahnuť lepšie vlastnosti výsledného obrazu. Časové pomery spracovávania snímok sú ale horšie, pretože navrhnutý software nebol optimalizovaný.

With arrival of affordable digital technology we are increasingly coming into contact with digital images. Cameras are no longer dedicated devices, but part of almost every mobile phone, PDA and laptop. This paper discusses methods for enhancing quality of digital images with focus on removing noise, creating high dynamic range (HDR) images and extending depth of field (DOF). It contains familiarization with technical means for acquiring digital image, explains origin of image noise. Further attention is drawn to HDR, from explaining the term, physical basis, difference between HDR sensing and HDR displaying, to survey and historical development of methods dealing with creating HDR images. The next part is explaining DOF when displaying, physical basis of this phenomenon and review of methods used for DOF extension. The paper mentions problem of acquiring images needed for solving given tasks and designs method for acquiring images. Using it a database of test images for each task was created. Part of the paper also deals with design of a program, that implements discussed methods, for solving the given tasks. With help of proposed class imgmap, quality of output images is improved, by modifying maps of input images. The paper describes methods, improvements, means of setting parameters and their effects on algorithms and control of program using proposed GUI. Finally, comparison with free software for extending DOF takes place. The proposed software provides at least comparable results, the correct setting of parameters for specific cases allows to achieve better properties of the resulting image. Time requirements of image processing are worse because designed software was not optimised.
Methods for enhancing quality of digital images
Keywords: séria snímok; rozšírenie hĺbky ostrosti; predspracovanie obrazu; redukcia šumu v obraze; vysoký dynamický rozsah; auto-korelácia obrazov; image stack; multiple focusing; depth of field extending; image preprocessing; image noise reduction; high dynamic range; auto-correlation