Прилог анализи и заштити система за дигитално процесирање слика
Contribution to the analysis and protection of systems for digital image processing
Author
Гара, БорисMentor
Миливојевић, ЗоранCommittee members
Петровић, МилеДенић, Небојша

Копања, Лазар

Metadata
Show full item recordAbstract
Истраживања која садржи докторска дисертација „ПРИЛОГ АНАЛИЗИ И ЗАШТИТИ СИСТЕМА ЗА ДИГИТАЛНО ПРОЦЕСИРАЊЕ СЛИКЕ“ односе се на анализу различитих метода за дигиталну обраду слике, њено побољшање, као и њен сигуран, односно заштићен пренос до крајњег корисника. Показано је како и на који начин одређени алгоритми и математичке функције могу да се искористе у системима за дигиталну обраду слике, како за њену заштиту током преноса, тако и за побољшање њеног квалитета у постобради.
У првом делу рада приказан је преглед актуелних истраживања, а затим је описана потребна теоретска подлога која ће се користити приликом истраживања. Ради што детаљније анализе реализован је хардверски склоп који генерише бели шум и урађена је софтверска апликација која олакшава и поједностављује анализу података. Помоћу ње је анализирана примена функције XOR над базама случајних бројева и дигиталним сликама, а добијени резултати су се користили за заштиту података током преноса и побољшање квалитета добијене слик...е.
Одабир формата дигиталних слика зависио је од потребе, али је у највећем броју анализа коришћен TIFF формат записа, јер он представља некомпресовани формат слике, па су и добијени резултати објективни и мерљиви са резултатима других аутора. Све оригиналне слике, њих око две хиљаде, налазиле су се у овом формату, а онда су уз помоћ Дискретне косинусне трансформације или Вавелет трансформације оцењиване компресије као што су JPEG, JPEG2000, EZW и SPIHT.
За упоређивање и анализу добијених резултата коришћени су следећи параметри: средње квадратна грешка (MSE), однос сигнал/шум (SNR), вршни однос сигнал/шум (PSNR) и индекса структурне сличности.
Показано је како различите вредности линеарног осветљења утичу на вршни однос сигнал/шум (PSNR), средњу квадратну грешку (MSE), индекс структуралне сличности (SSIM) и разлику структуралне сичности (DSSIM). Анализиран је и утицај позитивног и негативног осветљења на квалитет слике кроз RGB хистограме.
Анализирано је како различити алгоритми компресије утичу на квалитет слике коришћењем Лапласиан, Превит и Собел оператора. Квалитет компресованих слика оцењиван је бројем битова по пикселу (bpp) и параметрима PSNR, MSE и SNR.
Анализом шест најзначајнијих оператора за детекцију ивица слике показано је како помоћу разних алгоритама и филтера може да се поправи квалитет дигиталне слике. Предложен је метод за елиминације различитих врста шумова, у реалном времену, уз помоћ Медиан филтера, Филтера средње вредности и Филтера оптерећења.
Анализирана је практична примена ексклузивне дисјункције XOR код заштите, преноса и филтрирања дигиталне слике. За ту намену урађена је посебна софтверска апликација. Описан је утицај функције XОR на практично генерисање базе случајних бројева. Одређен је карактеристичан модел у коме су дефинисани најподеснији алгоритми за елиминацију шума, детекцију ивица, заштиту сигнала и пренос таквог сигнала ка пријемној страни где би се вршила реконструкција полазног сигнала.
За све наведене анализе дата су одговарајућа математичка образложења и њихова презентација преко посебних софтверских апликација.