Přednáška: Zaostřování rozmazaného obrazu není magie, ale matematika

  9:30aktualizováno  17:30
Jedním z příkladů praktické aplikace matematiky je zpětné zaostřování obrazu, kdy se snažíme rekonstruovat ostrý obraz z jeho rozmazané verze. Marie Kubínová nás seznámila s různými druhy rozmazání, jejich matematickou formulací a problémy, jimž musíme čelit při zpětném zaostřování.

V celé řadě aplikací (medicínském zobrazování, snímání vesmírných objektů na teleskopech, forenzní analýze obrazových dat apod.) se můžeme setkat s fotografiemi, které jsou z nějakého důvodu rozmazané (fotíme se špatným zaostřením, pohybující se objekt nebo pohybujícím se zařízením, přes turbulentní vrstvy apod.). V přednášce se podíváme na problém, zda a jak dobře jsme schopni zrekonstruovat ostrý obraz z rozmazaného v případě, že víme, jakým způsobem k rozmazání došlo.

Mgr. Marie Kubínová

Je doktorandkou v Oddělení výpočteních metod Ústavu informatiky, kde se pod vedením RNDr. Ivety Hnětynkové, Ph.D. věnuje řešení inverzních úloh, mimo jiné zpětnému zaostřování obrazu.

Na začátku si vysvětlíme princip ukládání digitálních fotografií v počítači. Ukážeme si, jak lze v některých případech rozmazání popsat takzvanou funkcí rozmazání jednoho pixelu (anglicky point spread function) a jak tato funkce může vypadat pro nedoostřené snímky nebo snímky rozmazané pohybem.

Rozmazání všech pixelů v obrazu současně pak jednoduše popíšeme pomocí soustavy lineárních algebraických rovnic, kde neznámé budou hodnoty pixelů v ostrém obrazu. Ukáže se však, že pokud soustavu vyřešíme obvyklým způsobem, řešení se ani nepřiblíží očekávanému výsledku. Příčinou je extrémní citlivost řešení na šum (malé chyby), který je prakticky vždy v našich datech přítomen, i když nemusí být ani okem postřehnutelný.

Rozcestník

Kde sledovat další přednášky?

Regularizační metody se snaží vliv šumu potlačit a zajistit tak kvalitnější rekonstrukci snímku. V přednášce si představíme základní regularizační metodu, založenou na využití vlastností rekonstruovaného obrazu.

Přednáška je zaměřena na posluchače z řad středoškolských studentů. Jejím cílem tedy není představit nejefektivnější metody pro zaostřování obrazu, ale seznámit posluchače s matematickou formulací problému a myšlenkou jeho řešení.

Přednáška volně navazuje na přednášku z loňského roku.

Autor:
 

Nejčtenější

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Čeští vývojáři vylepšili vláček pro koleje z IKEA. Uhání až 90 cm/s

Intelino tým

Vypadá jako obyčejný vláček, ale můžete ho ovládat přes aplikaci v mobilu nebo jen pokládáním barevných terčíků na...

SpaceX začíná zkoušky „superrakety“. Bude se lesknout jako zrcadlo

Stavba pokusné rakety konceptu Starship na raketodromu SpaceX v jižním Texasu.

Fanouškům kosmonautiky přichystal šéf společnosti SpaceX Elon Musk na přelomu roku nečekaný dárek: nové plány na stavbu...

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

Další z rubriky

Nové poznatky o událostech po pádu planetky, která vyhubila dinosaury

První prokazatelnou obětí následků dopadu planetky Chicxulub byly nebohé...

Lokalita zvaná „Tanis“ se nachází se na území Severní Dakoty ve Spojených státech amerických. Tato fosilní lokalita ze...

Největší známý slon byl těžký asi jako Tyrannosaurus rex

Porovnání velikosti dospělého člověka s velikostí průměrně velkého samce a...

Jak si vede největší živočich, který v současnosti chodí po zemi, ve srovnání s pravěkými obyvateli naší planety?

Ochutnali jsme hamburger z umělého masa. Ani masožrout se neušklíbne

… i po kousnutí.

Před stánkem „Impossible burger“ na lasvegaském výstavišti byla k vidění nevídaná věc. Vegetariáni i „masožrouti“ jedli...

Najdete na iDNES.cz