Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha

Mid ka mid ah awoodaha ugu caansan ee Superman waa super vision, taas oo u ogolaatay inuu eego atamka, wax ku arko mugdiga iyo masaafo aad u weyn, oo xitaa ka dhex arko walxaha. Awooddani aad bay dhif ugu tahay shaashadda, laakiin way jirtaa. Xaqiiqdayada dhabta ah, waxa kale oo suurtogal ah in lagu dhex arko walxaha aan caddayn iyadoo la adeegsanayo xeeladaha sayniska qaarkood. Si kastaba ha ahaatee, sawirada soo baxay waxay had iyo jeer ahaayeen madow iyo caddaan, ilaa dhowaan. Maanta waxaan eegi doonaa daraasad ay saynisyahano ka socda Jaamacadda Duke (USA) ay awood u yeesheen in ay sawir midab leh ka qaadaan walxaha ku qarsoon derbiga mugdiga ah iyagoo isticmaalaya hal iftiin. Waa maxay tignoolajiyadan sare, sidee ayay u shaqeysaa iyo dhinacyohee ayaa loo isticmaali karaa? Warbixinta kooxda cilmi-baarista ayaa nooga sheegi doonta arrintan. Tag

Saldhig cilmi baaris

In kasta oo dhammaan faa'iidooyinka suurtagalka ah ee tignoolajiyada lagu sawirayo walxaha ku jira warbaahinta kala firdhisan, waxaa jira tiro dhibaatooyin ah oo ku saabsan hirgelinta tignoolajiyadan. Midda ugu weyni waa xaqiiqda ah in waddooyinka sawir-qaadayaasha ee dhex mara qulqulaha ay si weyn u beddelaan, taas oo keenta qaabab aan kala sooc lahayn. xabo* dhanka kale.

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha
Qurux* waa hannaanka faragelinta random ee ay sameysteen faragelinta wadajirka ah ee mowjadaha isku xiran kuwaas oo leh marxalado kala duwan iyo/ama xoog aan kala sooc lahayn. Inta badan waxay u egtahay dhibco iftiin leh (dhibcood) oo ku yaal asalka madow.

Sannadihii ugu dambeeyay, dhowr farsamooyin sawir-qaadid ayaa la sameeyay si looga fogaado saamaynta firdhiya oo laga soo saaro macluumaadka shayga qaabka xadiga ah. Dhibaatada farsamooyinkani waa xaddidaaddooda - waxaad u baahan tahay inaad leedahay aqoon gaar ah oo ku saabsan shayga, helitaanka dhexdhexaadinta dhexdhexaadinta ama shay, iwm.

Isla mar ahaantaana, waxaa jira hab aad u horumarsan, sida laga soo xigtay saynisyahano - muuqaalaynta saamaynta xusuusta (ME). Habkani wuxuu kuu ogolaanayaa inaad sawirto shay adigoon aqoon hore u lahayn naftiisa ama dhexdhexaadiyaha kala firdhiyey. Qof kastaa wuxuu leeyahay cillado, sida aan ognahay, habka ME-na maaha mid ka baxsan. Si aad u hesho naqshado isbarbar-dhig ah oo sarreeya iyo, si waafaqsan, sawirro sax ah, iftiinku waa inuu noqdaa mid cidhiidhi ah, i.e. in ka yar 1 nm.

Waxa kale oo suurtogal ah in laga saaro xaddidaadda habka ME, laakiin mar labaad tabahani waxay ku lug leeyihiin helitaanka isha isha ama shayga ka hor faafiyaha, ama si toos ah loo cabbiro PSF*.

PSF* - shaqo faafin dhibco qeexaysa sawirka uu nidaamka sawirku helo marka la eegayo isha iftiinka ama shay dhibic.

Cilmi-baadhayaashu waxay ugu yeeraan hababkan kuwo la shaqeyn karo, laakiin maaha kuwo qumman, maadaama cabbirka PSF aysan had iyo jeer suurtogal ahayn, tusaale ahaan, dhaqdhaqaaqa firdhinta ama la heli karo ka hor habka sawirka. Si kale haddii loo dhigo, waxaa jira wax laga shaqeeyo.

Shaqadooda, cilmi-baarayaashu waxay soo jeedinayaan hab kale. Waxay ina tusinayaan hab lagu xaqiijinayo sawirka walxaha kala duwan ee walxaha iyada oo loo marayo dhexdhexaadin kala firdhisan iyadoo la adeegsanayo hal cabbir oo xariijimo leh oo leh kamarad monochrome ah. Si ka duwan farsamooyinka kale, tani uma baahna aqoon hore ee nidaamka PSF ama isha spectrum.

Habka cusub ayaa soo saaraya sawirro tayo sare leh oo shayga la beegsanayo oo ku jira shan qaybood oo si fiican u kala soocaya inta u dhaxaysa 450 nm iyo 750 nm, taas oo lagu xaqiijiyay xisaabinta. Ficil ahaan, ilaa hadda waxaa suurtagal ah in la sawiro saddex kanaal muuqaal ah oo si wanaagsan u kala go'ay oo u dhexeeya 450 nm iyo 650 nm iyo lix kanaal muuqaal ah oo u dhexeeya 515 iyo 575 nm.

Sida habka cusubi u shaqeeyo

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha
Sawirka No. 1: nalka - modulator iftiinka meel bannaan - diffuser (oo leh iris diaphragm) - daloolka codaynta - prism - gudbinta indhaha (1: 1 muuqaal) - kamarad monochrome.

Cilmi-baadhayaashu waxay xuseen saddex walxood oo aasaasi ah oo sawir-qaade kasta ah: shayga xiisaha (dibada iftiimaya ama iskii u iftiimaya), fidiyaha, iyo qalabka wax-sheegaha.

Sida nidaamyada ME caadiga ah, daraasaddan waxay tixgelinaysaa shay cabbirkiisu xagal ku yaal gudaha gudaha ME ee muuqaalka iyo fogaan u ka dambeeya faafiyaha. Ka dib marka uu la falgalo fidiyaha, iftiinku wuxuu u socdaalaa fogaan v ka hor inta uusan gaarin qalabka wax sheega.

Sawirka caadiga ah ee ME wuxuu adeegsadaa kamaradaha caadiga ah, laakiin habkani wuxuu isticmaalaa moduleka wax-sheegaha cod-bixinta oo ka kooban dalool cod-bixineed iyo curiye indhaha ku-tiirsan mowjadda. Ujeedada curiyahani waa in si gaar ah loo habeeyo kanaal kasta oo muuqaal ah ka hor inta aan la isku darin oo aan loo beddelin qalabka wax baaraha monochrome.

Haddaba, halkii si fudud loo cabbiri lahaa xadhkaha is-barbardhigga hooseeya ee kanaalada muuqaalkoodu ay si aan kala go' lahayn u isku dhafan yihiin, waxaa la duubay calaamad isku dhafan, taas oo ku habboon kala-soocidda.

Cilmi-baarayaashu waxay mar kale ku nuuxnuuxsadeen in habkoodu aanu u baahnayn wax sifooyin hore loo yaqaan ama malo-awaal ah oo ku saabsan faafiyaha ama isha iftiinka.

Kadib samaynta qiyaasaha hordhaca ah ee xadhkaha isku dhufashada leh, qiimaha la yaqaan ee TΞ» (qaabka codaynta ku-tiirsanaanta hirarka) ayaa loo isticmaalay in si gaar ah dib loogu dhiso xadhkaha xadhkaha goosashada kasta.

Shaqadooda, marxaladda xisaabinta iyo qaabaynta, saynisyahannadu waxay adeegsadeen hababka barashada mashiinka qaarkood kuwaas oo gacan ka geysan kara hirgelinta hab aan hore loo tixgelin. Marka hore, barashada sifada matrix-ka yar ayaa loo isticmaalay si ay u matasho xadiiro.

Barashada muuqaalka* - Waxay u ogolaataa nidaamka inuu si toos ah u helo matalayaasha lagama maarmaanka u ah inuu aqoonsado sifooyinka xogta isha.

Natiijadu waxay ahayd xog-ururin lagu tabobaray sawirada xadhkaha goostay ee qaabaynta cabbirada kala duwan. Saldhigani waa mid guud oo kuma xirna walxo gaar ah iyo kala firdhiyaasheyaasha ka qayb qaadanaya jiilka maaskaro IΞ»x, y. Si kale haddii loo dhigo, nidaamka waxaa lagu tababaray iyada oo ku saleysan diffuser aan loo isticmaalin qaabeynta tijaabada, i.e. Nidaamka ma heli karo, sida cilmi-baarayaashu rabeen.

Algorithm-ka OMP waxa loo isticmaalay in lagu helo sawiro xariif ah oo dherer kasta ah (raacitaanka orthogonal u dhigma).

Ugu dambeyntii, iyada oo la xisaabinayo isku-xirnaanta kanaal kasta oo muuqaal ah si madax-bannaan oo u rogaya isku-xirnaanta mawjada kasta, sawirada shayga ayaa la helay. Sawirada ka soo baxa hirarka dhererka kasta ayaa markaa la isku daraa si loo abuuro sawir midab ah shayga.

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha
Sawirka No. 2: habka tallaabo-tallaabo ee samaynta sawirka shay.
Farsamadan, marka loo eego hal-abuurayaasheeda, wax fikrad ah kama samaynayso xidhiidhka ka dhexeeya kanaalada spectral waxayna u baahan tahay oo kaliya malo ah in qiimaha hirarka dhererkiisu uu yahay random. Intaa waxa dheer, habkani waxa uu u baahan yahay oo keliya macluumaadka ku saabsan cod-badeeeyaha, ku tiirsanaanta hore-u-habaynta aperture-ka codaynta iyo maktabad xog hore loo tababaray. Tilmaamahan ayaa ka dhigaya habkan sawir-qaadista mid aad u badan oo aan fiicneyn.

Natiijooyinka jilitaanka

Marka hore, aan eegno natiijooyinka jilitaanka.

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha
Sawirka #3

Sawirka kore wuxuu muujinayaa tusaalooyin sawir-muuqaal badan oo laba shay ah oo laga dhex qaaday qaybiyaha. Safka ugu sarreeya 3 waxa uu ka kooban yahay shay xiiso leh oo ka kooban tirooyin badan, oo lagu muujiyay midab been ah oo uu u kala qaybiyay kanaalka spectral. Marka la sawirayo shay midab been ah, astaanta xoogga ee mawjadaha dhererka kasta waxaa lagu muujiyaa booska CIE 1931 RGB.

Shayga dib loo dhisay (safka hoose ayaa saaran 3) labadaba midab been abuur ah iyo marka la eego kanaalada muuqaalka shakhsi ahaaneed, waxay muujinaysaa in farsamadu ay bixiso muuqaal aad u fiican iyo kaliya isdhaafsi yar oo u dhexeeya kanaalada spectral, taas oo aan door gaar ah ka ciyaarin habka.

Ka dib markii la helo shayga dib loo dhisay, i.e. Bixinta ka dib, waxaa lagama maarmaan noqotay in la qiimeeyo heerka saxsanaanta iyadoo la isbarbar dhigayo xoogga muuqaalka (celcelis ahaan dhammaan pixels dhalaalaya) ee shayga dhabta ah iyo kan dib loo dhisay (3b).

Sawirada 3c waxay tusinaysaa shay dhab ah (safka sare) iyo sawir dib loo dhisay ( safka hoose) ee unugga tarma ee cudbi, iyo in 3d falanqaynta saxnaanta aragga ayaa lagu muujiyay.

Si loo qiimeeyo saxnaanta sawir-qaadista, waxay ahayd lagama maarmaan in la xisaabiyo qiyamka tusaha isku midka ah ee qaabdhismeedka (SSIM) iyo saamiga ugu sarreeya ee calaamad-ilaa-qeylada (pSNR) ee shayga dhabta ah ee kanaal kasta oo muuqaal ah.

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha

Jadwalka sare wuxuu muujinayaa in mid kasta oo ka mid ah shanta kanaal uu leeyahay iskudarka SSIM ee 0,8-0,9 iyo PSNR oo ka badan 20. Waxay soo socotaa in kasta oo kala duwanaanshaha hoose ee calaamadda xadhkaha goostay, heerka sare ee shanta xadhkaha goos goos leh oo ballac ah 10 nm Qalabka baaraha wuxuu u oggolaanayaa dib-u-dhiska saxda ah ee sifooyinka shayga la baranayo. Si kale haddii loo dhigo, farsamadu way shaqeysaa, laakiin kuwani waa natiijooyinka jilitaanka oo keliya. Si loo helo kalsooni buuxda oo shaqadooda ah, saynisyahannadu waxay sameeyeen tijaabooyin taxane ah oo la taaban karo.

Natiijooyinka tijaabada

Mid ka mid ah farqiga ugu muhiimsan ee u dhexeeya jilitaanka iyo tijaabooyinka dhabta ah waa deegaanka, i.e. xaaladaha labada lagu fuliyo. Xaaladda koowaad waxaa jira xaalado la xakameeyey, kan labaadna waxaa jira xaalado aan la saadaalin karin, i.e. waan arki doonaa sida ay u dhacdo.

Saddex kanaal oo muuqaal ah oo ballac ah 8-12 nm oo udub dhexaad u ah 450, 550 iyo 650 nm ayaa la tixgeliyey, kuwaas oo, marka lagu daro cabbirro kala duwan oo qaraabo ah, soo saara midabyo kala duwan.

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha
Sawirka #4

Sawirka kore wuxuu muujinayaa isbarbardhigga u dhexeeya shayga dhabta ah (midab badan "H") iyo kan dib loo dhisay. Waqtiga iftiiminta iftiinka (xawaaraha xirmooyinka, i.e. soo-gaadhista) ayaa lagu dejiyay 1800 s, taas oo suurtogal ka dhigtay in la helo SNR oo u dhexeeya 60-70 dB. Tilmaamahan SNR, sida laga soo xigtay saynisyahano, maaha mid aad muhiim u ah tijaabada, laakiin waxay u adeegtaa xaqiijin dheeraad ah oo ku saabsan waxqabadka farsamooyinkooda, gaar ahaan marka la eego walxaha adag. Xaqiiqda, oo aan ahayn xaaladaha shaybaarka, habkani wuxuu noqon karaa amar weyn oo degdeg ah.

Safka ugu sarreeya ee sawirka #4 wuxuu muujinayaa shayga dherer kasta (bidix ilaa midig) iyo shayga dhabta ah ee midabka buuxa.

Si loo helo sawirka shayga dhabta ah ee ka dhashay sawir-qaadista, kamarad aragga kombuyuutarka ayaa la isticmaalay filtarrada bandpass ee ku habboon si ay si toos ah u sawirto qaybaha muuqaalka iyo helitaanka sawir midab buuxa ah iyadoo la soo koobayo kanaalada muuqaalka ah ee ka dhashay.

Safka labaad ee sawirka kore wuxuu muujinayaa qaababka is-ku-xirnaanta ee kanaal kasta oo dib-u-dhiska lagu sameeyay oo samaynaya cabbirro badan oo la galiyay marxaladda habaynta xogta.

Safka saddexaad waa shayga dib loo dhisay ee kanaal kasta oo muuqaal ah, iyo sidoo kale shayga midabka buuxa ee dib loo dhisay, i.e. natiijada muuqaalka ugu dambeysa.

Sawirka midabka buuxa wuxuu muujinayaa in cabbirka qaraabada ah ee u dhexeeya kanaalada muuqaalku ay sidoo kale sax yihiin, maadaama midabka sawirka dib loo dhisay uu la mid yahay qiimaha dhabta ah, iyo isku-dheellitirka SSIM wuxuu gaaraa in ka badan 0,92 kanaal kasta.

Safka hoose wuxuu xaqiijinayaa bayaankan, isagoo muujinaya isbarbardhigga xoogga shayga dhabta ah iyo kan dib loo dhisay. Xogta labadooduba waxay ku beegan tahay dhammaan noocyada kala duwanaanta.

Waxay ku socotaa tan xitaa joogitaanka buuqa iyo khaladaadka qaabeynta ee suurtagalka ah kama hor istaagin inaan helno sawir tayo sare leh, natiijooyinka tijaabada ah waxay si fiican ula xiriiraan natiijooyinka qaabeynta.

Tijaabada kor lagu sharaxay ayaa la sameeyay iyada oo la tixgelinayo kanaalada spectral ee kala duwan. Saynis-yahannadu waxay sameeyeen tijaabo kale, laakiin markan waxay la socdaan kanallo ku xiga, ama halkii ay ku jireen muuqaal joogto ah oo ah 60 nm.

Inaad aragto wax aan la arki karin, sidoo kale midab leh: Farsamo lagu sawirayo walxaha iyada oo loo marayo fidiyaha
Sawirka #5

Shayga dhabta ahi wuxuu ahaa xarafka "X" iyo calaamadda "+" (5). Baaxadda xarafka "X" waa mid isku mid ah oo joogto ah - inta u dhaxaysa 515 iyo 575 nm, laakiin "+" waxay leedahay muuqaal habaysan, oo inta badan ku yaal inta u dhaxaysa 535 iyo 575 nm (5b). Tijaabadan, soo-gaadhista waxay ahayd 120 s si loo gaaro rabitaanka (sidii hore) SNR ee 70 dB.

Shayga oo dhan 60nm ballac shaandheyn ayaa sidoo kale loo isticmaalay shayga oo dhan iyo shaandheyn hoose oo ka sarreysa calaamadda "+". Inta lagu jiro dib-u-dhiska, xajmiga 60nm wuxuu u qaybsan yahay 6 kanaalo ku xiga oo ballaciisu yahay 10 nm (5b).

Sida aan ka arki karno sawirada 5, Sawirada ka soo baxay waxay si fiican ula heshiiyaan shayga dhabta ah. Tijaabadani waxay muujisay in joogitaanka ama maqnaanshaha isku-xirnaanta muuqaalka ee xadhkaha la qiyaasay aanay saamaynaynin waxtarka farsamada sawir-qaadista ee daraasadda lagu sameeyay. Saynis yahanada laftoodu waxay aaminsan yihiin in doorka aadka u weyn ee habka aragga, ama halkii uu ku guulaysan lahaa, aanu aad u ciyaarin sifooyinka muuqaalka ah ee shayga marka la barbardhigo nidaamka iyo faahfaahinta cod-bixiyeheeda.

Si aad u hesho macluumaad faahfaahsan oo ku saabsan nuucyada daraasadda, waxaan ku talinayaa in la eego saynis yahanadu waxay sheegaan ΠΈ Qalab dheeri ah isaga.

Epilogue

Shaqadan, saynisyahannadu waxay ku qeexeen hab cusub oo sawir-qaadis badan oo loo maro fidiyaha. Hababka xadhkaha goosashada ee ku xidhan mowjadda dhererka iyadoo la adeegsanayo daloolka koodhku waxa uu suurtogeliyay hal cabbir oo la isku daray iyo xisaabinta xadhkaha goosashada iyadoo la adeegsanayo algorithm-ka OMP ee barashada mashiinka.

Isticmaalka xarafka midabada badan ee "H" tusaale ahaan, saynisyahannadu waxay muujiyeen in diiradda saaraya shan kanaal oo muuqaal ah oo u dhigma violet, cagaar iyo saddex midab oo casaan ah ayaa u oggolaanaya mid ka mid ah inuu helo dib u dhiska sawirka oo ka kooban dhammaan midabada asalka ah (buluug, jaale iwm).

Sida laga soo xigtay cilmi-baarayaasha, farsamadoodu waxay noqon kartaa mid waxtar u leh daawooyinka iyo cilmiga xiddigiska labadaba. Midabku wuxuu qaadaa macluumaadka muhiimka ah ee labada dhinacba: cilmiga xiddigiska - kiimikaad ka kooban walxaha la baranayo, daawada - isku-dhafka molecular ee unugyada iyo unugyada.

Marxaladdan, saynisyahannadu waxay xuseen hal dhibaato oo keliya oo keeni karta khaladaad muuqaal-muuqaal: khaladaadka qaabaynta. Sababtoo ah wakhtiga dheer ee cadaalada ah ee loo baahan yahay si loo dhamaystiro hawsha, waxaa laga yaabaa in isbedel ku yimaado deegaanka kaas oo keeni doona hagaajin aan la tixgalinin marxaladda diyaarinta. Si kastaba ha noqotee, mustaqbalka waxaan qorsheyneynaa inaan helno hab lagu yareeyo dhibaatadan, taas oo ka dhigi doonta farsamada sawir-qaadista ee lagu sharraxay ma aha oo kaliya mid sax ah, laakiin sidoo kale waxay ku xasilloon tahay xaalad kasta.

Jimcaha ka baxsan-sare:


Nalalka, midabka, muusiga iyo saddex-geesoodka buluuga ah ee ugu caansan adduunka (Kooxda Man Buluugga ah).

Waad ku mahadsan tahay akhriska, fiirso, oo waxaad leedahay wiilal usbuuca iyo Axad wanaagsan! πŸ™‚

Waad ku mahadsan tahay inaad nala joogto. Ma jeceshahay maqaalladayada? Ma doonaysaa inaad aragto wax badan oo xiiso leh? Nagu taageer adigoo dalbanaya amar ama kula talinaya asxaabta, 30% qiimo dhimis isticmaalayaasha Habr analooga u gaarka ah ee server-yada heerka gelitaanka, kaas oo anaga aan adiga kuu hindisay: Xaqiiqada oo dhan ee ku saabsan VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps laga bilaabo $20 ama sida loo wadaago server? (waxaa laga heli karaa RAID1 iyo RAID10, ilaa 24 cores iyo ilaa 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 jeer ka jaban? Kaliya halkan 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV laga bilaabo $199 Nederlaan! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - laga bilaabo $99! Wax ka akhri Sida loo dhiso infrastructure Corp. fasalka iyadoo la adeegsanayo Dell R730xd E5-2650 v4 servers oo qiimahoodu yahay 9000 euro dinaar?

Source: www.habr.com

Add a comment