Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Увеличение разрешения изображений с использованием нейронных сетей

Работа №112759

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

математика и информатика

Объем работы40
Год сдачи2020
Стоимость4700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
120
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


1Анализ проблемы повышения разрешения
2Применение нейронных сетей для увеличения разрешения изображений
2.1Классические методы увеличения изображения
2.2Генерирование изображений с высоким разрешением с
использованием глубоких нейронных сетей
3Программная реализация приложения для нейросетевого увеличения
разрешения изображений
3.1Подготовка данных
3.2Средства разработки программного обеспечения
3.3Структура приложения
3.4Графический интерфейс приложения
3.5Результаты тестирования приложения
Заключение
Список используемой литературы

Расширение сфер применения систем компьютерного зрения связано с потребностью автоматизации технических и социальных процессов. Благодаря их использованию решаются такие задачи как анализ медицинских изображений, анализ дорожно-транспортной обстановки. Алгоритмы анализа изображений, лежащие в основе работы таких систем, чувствительны к качеству входных изображений. Поэтому актуальным исследовательской задачей остается разработка и совершенствование алгоритмов повышения разрешения изображений.
В данной бакалаврской работе исследуются способы увеличения разрешения изображений на основе нейросетевых технологий.
В исследовании предложены модификации генеративносостязательные сети SRGAN, заключающиеся в удалении слоев батч- нормализация в генераторе для повышения его производительности и снижении вычислительной сложности расчётов. Также предложены изменения по работе дискриминатора в части классификации изображений.
Цель работы - разработка приложения, для повышения разрешения изображения с использованием глубоких нейронных сетей.
На языке Python разработано приложение, которое демонтирует возможности предложенного варианта нейронной сети при решении задачи увеличения разрешения изображений. Работа приложения протестирована на различных изображениях.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В результате написания бакалаврской работы были сделаны
следующие выводы:
1. Алгоритмы анализа, используемые в системах компьютерного зрения, чувствительны к качеству изображения. Увеличение разрешения изображений возможно за счет использования более совершенного аппаратного обеспечения, но это является дорогостоящим решением проблемы. Другим путем является предобработка изображений с помощью алгоритмов, позволяющих повышать их разрешение. Поэтому актуальным исследовательской задачей остается разработка и совершенствование алгоритмов повышения разрешения изображений.
2.Анализ литературы показал, что при решении задачи увеличения изображений лучше всего себя показывают сверточные нейронные сети и генеративно-состязательные сети.
3.В исследовании предложены модификации генеративносостязательные сети SRGAN, заключающиеся в удалении слоев батч- нормализация в генераторе для повышения его производительности и снижении вычислительной сложности расчётов. Также предложены изменения по работе дискриминатора в части классификации изображений.
4.На языке Python разработано приложение, которое демонтирует возможности предложенного варианта нейронной сети при решении задачи увеличения разрешения изображений. Работа приложения протестирована на различных изображениях.


1.Аверин, Д.С. Разработка структуры нейронной сети для увеличения разрешения изображения / Д.С. Аверин, Е.М. Марков // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании: Сборник трудов региональной научно-технической конференции 31 мая 2018 г. - Ижевск : Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, 2018. - C. 107-113. - Текст : непосредственный.
2.Блажевич, С.В. К вопросу о методах повышения качества цифровых изображений / С.В. Блажевич, Е.С. Селютина // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Математика. Физика. - Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», 2015. - С. 5-12. - Текст : непосредственный.
3.Болотин, Е.В. Применение нейронных сетей для задачи
улучшения качества изображений и видеоматериалов / Е.В. Болотин, Е.М. Марков // Гагаринские чтения: Сборник тезисов докладов XLV
Международной молодежной научной конференции 16-19 апреля 2019 г. - Москва : Московский авиационный институт (национальный
исследовательский университет), 2019. - C. 197-198. - Текст :
непосредственный.
4.Ганьшин, К.Ю. Суперразрешение облаков точек, захватываемых Microsoft KINECT / К.Ю. Ганьшин, С.А. Ржевский // Наука: прошлое, настоящее, будущее: сборник статей Международной научно-практической конференции в 3 частях, 25 июня 2017 г. - Уфа : Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", 2017. - C. 21-25. - Текст : непосредственный.
5.Гаранина, М.С. Получение суперпиксельного изображения
методом суперразрешения / М.С. Гаранина, С.В. Машкин // Физика для пермского края: Материалы региональной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 20-29 апреля 2019 г. (под общей редакцией Н. Н. Картавых). - Пермь : Пермский
государственный национальный исследовательский университет, 2019. - C. 131-136. - Текст : непосредственный.
6.Кокошкин, А.В. Оценка ошибок синтеза изображений с суперразрешением на основе использования нескольких кадров / А.В. Кокошкин, В.А. Коротков, К.В. Коротков, Е.П. Новичихин // Компьютерная техника. - Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва» (Самарский университет), 2017. - С. 11-21. - Текст : непосредственный.
7.Крылов, А.С. Регуляризирующие методы интерполяции изображений / А.С.Крылов, А.В.Насонов. - М : АРГАМАК-МЕДИА, 2014. - 100 с. - Текст : непосредственный.
8.Минаев, С.А. Увеличение разрешения изображения с применением выделенных образцов / С.А. Минаев, С.А. Ржевский // Технические науки: проблемы и решения, сборник статей по материалам XXXI международной научно-практической конференции, Москва, 21 января 2020 г. - Москва : Общество с ограниченной ответственностью "Интернаука", 2020. - С. 5-8. - Текст : непосредственный.
9.Насонов А.В. Развитие методов повышения качества
изображений лиц в видеопотоке / А.В. Насонов, А.С. Крылов, О.С. Ушмаев // Информатика и ее применения, 2009. - Т. 3, Вып. 1. - С.19-28. - Текст :
непосредственный.
10.Сергеева, А.О. Проблема повышения качества изображения и её решение / А.О. Сергеева, Г.А. Чайникова // European Science Forum: сборник статей Международной научно-практической конференции 18 апреля 2019 г. - Петрозаводск : Международный центр научного партнерства «Новая Наука» (ИП Ивановская Ирина Игоревна), 2019. - С. 106-113. - Текст : непосредственный.
11.Шевкунов, И.А. Вычислительное пиксельное суперразрешение в безлинзовой осевой цифровой голографии / И.А. Шевкунов, Н.В. Петров, В.Я. Катковник // Сборник научных трудов VII Международная конференция по фотонике и информационной оптике, Москва, 24-26 января 2018 г. - Москва : Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 2018. - C. 568-569. - Текст : непосредственный.
12.Camponez, M.O. A Closed Form Algorithm for Superresolution / Marcelo O. Camponez, Evandro O. T. Salles, Mario Sarcinelli-Filho // ISVC 2011: Advances in Visual Computing - 7th International Symposium, ISVC 2011, Las Vegas, NV, USA, September 26-28, 2011. Proceedings, Part II. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. - pp. 338-347. - Text : direct.
13.Goldlucke, B.A Superresolution Framework for High-Accuracy Multiview Reconstruction / Bastian Goldlucke, Daniel Cremers // DAGM 2009: Pattern Recognition - 31st DAGM Symposium, Jena, Germany, September 9-11, 2009. Proceedings. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. - Text : direct.
14.Klatzer, T. Trainable Regularization for Multi-frame Superresolution / Teresa Klatzer, Daniel Soukup, Erich Kobler, Kerstin Hammernik, Thomas Pock // GCPR: German Conference on Pattern Recognition - 39th German Conference, GCPR 2017, Basel, Switzerland, September 12-15, 2017, Proceedings. - Springer International Publishing AG, 2017. - pp. 90-100. - Text : direct.
15.Peterson, L.E. Superresolution MUSIC Based on Marcenko-Pastur Limit Distribution Reduces Uncertainty and Improves DNA Gene ExpressionBased Microarray Classification / Leif E. Peterson // CIBB 2013: Computational Intelligence Methods for Bioinformatics and Biostatistics - 10th International Meeting, CIBB 2013, Nice, France, June 20-22, 2013, Revised Selected Papers. - Springer International Publishing Switzerland, 2014. - pp. 194-209. - Text : direct...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ