REKONSTRUKCJA NIEKOMPLETNYCH OBRAZÓW ZA POMOCĄ METOD APROKSYMACJI MODELAMI NISKIEGO RZĘDU

Tomasz Sadowski; Rafał Zdunek

doi:10.5604/01.3001.0010.7259

pdf

Opublikowane: 2017-12-21

DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.7259

Numer Tom 7 Nr 4 (2017)

WYBRANE PROBLEMY WARTOŚCIOWANIA I KLASYFIKACJI BUDOWLI ZABYTKOWYCH Z WYKORZYSTANIEM ZBIORÓW PRZYBLIŻONYCH
Krzysztof Czajkowski

5-10
STANOWISKO LABORATORYJNE DO SYMULACJI MAŁEJ TURBINY WIATROWEJ
Wojciech Matelski, Eugeniusz Łowiec, Stanisław Abramik

11-14
OPRACOWANIE SYSTEMU AUTOMATYCZNEJ DIAGNOSTYKI I STEROWANIA PROCESEM SPALANIA BIOGAZU
Oxana Zhirnova

15-19
ZARZĄDZANIE RYZYKIEM ŁAŃCUCHA DOSTAW ZA POMOCĄ METODY MONTE CARLO
Tomasz Rymarczyk, Grzegorz Kłosowski

20-23
ZASTOSOWANIE SIECI PETRIEGO W SYSTEMACH WSPOMAGANIA DECYZJI OPARTYCH NA INTELIGENTNEJ WIELOŹRÓDŁOWEJ ANALIZIE DANYCH
Tomasz Rymarczyk, Grzegorz Kłosowski, Tomasz Cieplak

24-27
ANALIZA STOSOWALNOŚCI USŁUG SIECIOWYCH TYPU REST I SOAP
Tomasz Zientarski, Marek Miłosz, Marek Kamiński, Maciej Kołodziej

28-31
PRZEGLĄD METOD STEROWANIA SYSTEMÓW ELEKTROWNI WIATROWYCH Z GENERATOREM SYNCHRONICZNYM O MAGNESACH TRWAŁYCH
Piotr Gajewski

32-37
BEZPOŚREDNIE STEROWANIE MOMENTEM WIELOFAZOWEGO SILNIKA INDUKCYJNEGO Z ROZMYTYM REGULATOREM PRĘDKOŚCI
Jacek Listwan

38-43
REKONSTRUKCJA NIEKOMPLETNYCH OBRAZÓW ZA POMOCĄ METOD APROKSYMACJI MODELAMI NISKIEGO RZĘDU
Tomasz Sadowski, Rafał Zdunek

44-48
APROKSYMACJA WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNYCH PERIODYCZNYCH MATERIAŁÓW ZŁOŻONYCH
Adam Steckiewicz, Bogusław Butryło

49-52
QUASI-REZONANSOWY PRZEKSZTAŁTNIK PODWYŻSZAJĄCY NAPIĘCIE DO ZASTOSOWAŃ W FOTOWOLTAICE
Michał Harasimczuk

53-56
BADANIA OPŁYWU WYBRANYCH PROFILI SOND DLA POTRZEB W METROLOGII STRUMIENI
Piotr Zgolak

57-61
OPTYMALIZACJA PROBLEMU NAJWIĘKSZEJ PODTABLICY DLA SPECYFICZNYCH DANYCH
Tomasz Rojek

62-65
ANALIZA STRAT MOCY W WOLNOOBROTOWYM SILNIKU PNEUMATYCZNYM
Adam Ilnicki, Mariusz Rząsa

66-69
ZASTOSOWANIE ROZMYTEJ MAPY KOGNITYWNEJ W PROGNOZOWANIU EFEKTYWNOŚCI PRACY WYPOŻYCZALNI ROWEROWYCH
Aleksander Jastriebow, Łukasz Kubuś, Katarzyna Poczęta

70-73
ROZMYTA MAPA KOGNITYWNA JAKO INTELIGENTNY SYSTEM REKOMENDACYJNY ZASOBÓW STRONY INTERNETOWEJ
Aleksander Jastriebow, Łukasz Kubuś, Katarzyna Poczęta

74-78
KSZTAŁTOWANIE SZTUCZNEJ KOMORY ORAZ NAPĘDU MIKROPOMPY PULSACYJNEJ DO PRZETACZANIA KRWI
Sebastian Bartel

79-81
UKŁAD STEROWANIA MAŁĄ ELEKTROWNIĄ WIATROWĄ Z GENERATOREM ASYNCHRONICZNYM
Kamil Możdżyński, Tomasz Gajowik, Krzysztof Rafał, Mariusz Malinowski

82-87
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE WYBRANYCH KLEJÓW EPOKSYDOWYCH
Izabela Miturska, Anna Rudawska

88-91
ZASTOSOWANIE APROKSYMACJI WIELOMIANOWEJ DO WYZNACZANIA ZAŁOMKÓW EKG
Marcin Maciejewski

92-95
WPŁYW FUNKCJI OKNA NA SKUTECZNOŚĆ IDENTYFIKACJI STANU EMOCJONALNEGO MÓWCY
Paweł Powroźnik, Dariusz Czerwiński

96-100
OPTYMALIZACJA WIELOKRYTERIALNA W PROCESIE PRODUKCJI MEBLI
Grzegorz Kłosowski, Edward Kozłowski

101-106
MODEL DYNAMICZNEGO STEROWANIA WINDĄ Z WYKORZYSTANIEM SERWERA CENTRALNEGO
Łukasz Furgała, Krzysztof Kolano, Włodzimierz Mosorow

107-112

Archiwum

2019

Tom 9 Nr 4
2019-12-16 20
Tom 9 Nr 3
2019-09-26 20
Tom 9 Nr 2
2019-06-21 16
Tom 9 Nr 1
2019-03-03 13

2018

Tom 8 Nr 4
2018-12-16 16
Tom 8 Nr 3
2018-09-25 16
Tom 8 Nr 2
2018-05-30 18
Tom 8 Nr 1
2018-02-28 18

2017

Tom 7 Nr 4
2017-12-21 23
Tom 7 Nr 3
2017-09-30 24
Tom 7 Nr 2
2017-06-30 27
Tom 7 Nr 1
2017-03-03 33

2016

Tom 6 Nr 4
2016-12-22 16
Tom 6 Nr 3
2016-08-08 18
Tom 6 Nr 2
2016-05-10 16
Tom 6 Nr 1
2016-02-04 16

2015

Tom 5 Nr 4
2015-10-28 19
Tom 5 Nr 3
2015-09-02 17
Tom 5 Nr 2
2015-06-30 15
Tom 5 Nr 1
2015-03-31 18

Authors

Tomasz Sadowski

tomasz.sadowski@pwr.edu.pl

Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki

Rafał Zdunek

rafal.zdunek@pwr.edu.pl

Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki

Abstrakt

W pracy badano zadanie rekonstrukcji brakujących pikseli w obrazach poddanych losowym zaburzeniom impulsowym w kanale transmisyjnym. Takie zadanie może być sformułowane w kontekście interpolacji obrazu na nieregularnej siatce lub aproksymacji niekompletnego obrazu za pomocą modeli dekompozycji obrazu na faktory niskiego rzędu. Porównano skuteczność czterech algorytmów opartych na dekompozycjach macierzy lub tensorów: SVT, SmNMF-MC, FCSA-TC i SPC-QV. Badania przeprowadzono na obrazach niekompletnych, otrzymanych z obrazów oryginalnych przez usunięcie losowo wybranych pikseli lub linii tworzących regularną siatkę. Najwyższą efektywność rekonstrukcji obrazu uzyskano gdy na estymowane faktory niskiego rzędu narzucano ograniczenia nieujemności i gładkości w postaci wagowej filtracji uśredniającej.

Słowa kluczowe:

rekonstrukcja obrazów, aproksymacja niskiego rzędu, nieujemna faktoryzacja macierzy, dekompozycja tensorowa, uzupełnianie elementów macierzy

Bibliografia

Ashikhmin M.: Synthesizing natural textures. I3D'01 Proceedings of the 2001 symposium on Interactive 3D graphics, 217–226, [doi: 10.1145/364338.364405].

Ballester C., Bertalm M., Caselles V., Sapiro G., Verdera .: Filling-in by joint interpolation of vector fields and gray levels. IEEE Transactions on Image Processing 8/2001, 1200–1211, [doi: 10.1109/83.935036].

Beck A., Teboulle M.: Fast Gradient-Based Algorithms for Constrained Total Variation Image Denoising and Deblurring Problems. IEEE Trans. Image Process. 11/2009, [doi: 10.1109/TIP.2009.2028250].

Bertalmio M., Sapiro G., Caselles V., Ballester C.: Image inpainting. SIGGRAPH'00 Proceedings of the 27th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 2000, 417–424, [doi: 10.1145/344779.344972].

Bertalmio M., Bertozzi A., Sapiro G.: Navier-Stokes, fluid dynamics, and image and video inpainting. CVPR 1, 2001, 355–362, [doi: 10.1109/CVPR.2001.990497].

Bertalmio M., Vese L., Sapiro G., Osher S.: Simultaneous structure and texture image inpainting. CVPR 8, 2003, 707–712, [doi: 10.1109/TIP.2003.815261].

Bonet J.: Multiresolution sampling procedure for analysis and synthesis of texture images. Computer Graphics, Annual Conference Series, 1997, 361–368, [doi: 10.1145/258734.258882].

Cai J.-F., Candes E., Shen Z.: A singular value thresholding algorithm for matrix completion. SIAM J. Optim 4/2010, 1956–1982, [doi: 10.1137/080738970].

Chan T., Shen J.: Non-texture inpaintings by curvature-driven diffusions. J. Visual Comm. Image Rep. 4/2001, 436–449, [doi: 10.1006/jvci.2001.0487].

Chen Y-L., Hsu C.-T., Liao H.-Y.: Simultaneous tensor decomposition and completion using factor priors. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 3/2014, 577–591, [doi: 10.1109/TPAMI.2013.164].

Cichocki A., Zdunek R., Phan A., Amari S.: Nonnegative Matrix and Tensor Factorizations: Applications to Exploratory Multi-way Data Analysis and Blind Source Separation. Wiley and Sons, Chichester 2009.

Efros A., Leung T.: Texture synthesis by non-parametric sampling. Proc. IEEE Int. Conf. Comput. Vis., 1999, 1033–1038, [doi: 10.1109/ICCV.1999.790383].

Gandy S., Recht B., Yamada I.: Tensor completion and low-n-rank tensor recovery via convex optimization. Inverse Problems 27, 2011, 025010, [doi: 10.1088/0266-5611/27/2/025010].

Guo X., Ma Y.: Generalized Tensor Total Variation Minimization for Visual Data Recovery. IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) 2015, 3603–3611, [doi: 10.1109/CVPR.2015.7298983].

Han X., Wu J., Wang L., Chen Y.,Senhadji L., Shu H.: Linear Total Variation Approximate Regularized Nuclear Norm Optimization for Matrix Completion. Abstract & Applied Analysis 2014, 765782, [doi: 10.1155/2014/765782].

Heeger D., Bergen J.: Pyramid-based texture analysis/synthesis. SIGGRAPH'95 Proceedings of the 22nd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 229–238, [doi: 10.1145/218380.218446].

Herman G.: Fundamentals of computerized tomography: Image reconstruction from projection (2nd edition). Springer, New York 2009.

Hertzmann A., Jacobs C., Oliver N., Curless B., Salesin D.: Image analogies. SIGGRAPH '01 Proceedings of the 28th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 327–340, [doi: 10.1145/383259.383295].

Huang J., Zhang, S., Dimitris Metaxas D.: Fast Optimization for Mixture Prior Models. Computer Vision – ECCV 2010. ECCV 2010. Lecture Notes in Computer Science 6313, 2010, 607–620, [doi: 10.1007/978-3-642-15558-1_44].

Ji H., Liu C., Shen Z., Xu Y.: Robust video denoising using low rank matrix completion. Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) 2010, 1791–1798, [doi: 10.1109/CVPR.2010.5539849].

Komodakis N., Tziritas G.: Image completion using global optimization. CVPR 2006, 442–452, [doi: 10.1109/CVPR.2006.141 ].

Kwatra V., Schödl A., Essa I., Turk G., Bobick A.: Graphcut textures: Image and video synthesis using graph cuts. SIGGRAPH 2003, 277–286, [doi: 10.1145/1201775.882264].

Levin A., Zomet A., Weiss Y.: Learning how to inpaint from global image statistics. Proc. 9th IEEE Int. Conf. Comput. Vis. 2003, 305–312, [doi: 10.1109/ICCV.2003.1238360].

Li W., Zhao L., Lin Z., Xu D., Lu D.: Non-local image inpainting using low-rank matrix completion. Computer Graphics Forum 2014, 111–122, [doi: 10.1111/cgf.12521].

Liang L., Liu C., Xu Y., Guo B., Shum H.: Real-time texture synthesis by patch-based sampling. ACM Tran. Graph. 3/2001, 127–150, [doi: 10.1145/501786.501787].

Liu J., Musialski P., Wonka P., Ye J.: Tensor completion for estimating missing values in visual data. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 1/2013, 208–220, [doi: 10.1145/501786.501787]

Phan A., Cichocki A., Tichavsky P., Luta G., Brockmeier A.: Tensor Completion Through Multiple Kronecker Product Decomposition. ICASSP, 2013, 3233–3237, [doi: 10.1109/ICASSP.2013.6638255].

Portilla J., Simoncelli E.: A parametric texture model based on joint statistics of complex wavelet coefficients. IJCV, 1/2000, 49–70, [doi: 10.1023/A:1026553619983].

Roth S., Black M.: Fields of experts: A framework for learning image priors. Proc. IEEE Comput. Vis. Pattern Recog., 2005, 860–867, [doi: 10.1109/CVPR.2005.160].

Sikora J., Wójtowicz S. (eds): Industrial and Biological Tomography: Theoretical Basis and Applications. Wydawnictwo Książkowe Instytutu Elektrotechniki, Warszawa 2010.

Troyanskaya O., Cantor M., Sherlock G., Brown P., Hastie T., Tibshirani R., D. Botstein, Altman R.: Missing value estimation methods for DNA microarrays. Bioinformatics 6/2001, 520–525, [doi: 10.1186/1471-2105-7-32].

Wei L., Levoy M.: Fast texture synthesis using tree-structured vector quantization. SIGGRAPH'00 Proceedings of the 27th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 479–488, [doi: 10.1145/344779.345009].

Wu Q., Yu Y.: Feature matching and deformation for texture synthesis. ACM Trans. Graph. 3/2004, 364–367, [doi: 10.1145/1186562.1015730].

Yokota T., Zhao Q., Cichocki A.: Smooth PARAFAC Decomposition for Tensor Completion. IEEE Transactions on Signal Processing 64(20), 2016, 5423–5436, [doi: 10.1109/TSP.2016.2586759].

Zdunek R.: Nieujemna faktoryzacja macierzy i tensorów: zastosowanie do klasyfikacji i przetwarzania sygnałów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2014.

http://perception.csl.illinois.edu/matrix-rank/sample_code.html#MC, [25.04.2016].

http://ranger.uta.edu/~huang/R_LSI.htm, [25.04.2016].

https://sites.google.com/site/yokotatsuya/home/software/smooth-parafac-decomposition-for-tensor-completion, [25.04.2016].

REKONSTRUKCJA NIEKOMPLETNYCH OBRAZÓW ZA POMOCĄ METOD APROKSYMACJI MODELAMI NISKIEGO RZĘDU. (2017). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 7(4), 44-48. https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.7259

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 7 Nr 4 (2017)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja