Увеличение разрешения изображения является одной из самых активных областей исследования, начиная с оригинальной работы Tsai и Huang [18], написанной в 1984 году. Задача увеличения разрешения изображений является важной для широкого класса практических приложений, таких как обработка и анализ медицинских и аэрокосмических изображений, обработка данных видеонаблюдения и ряда других задач [20], в связи с чем за последние два десятилетия было предложено много методов [1, 11] для увеличения разрешения изображений.
На сегодняшний день существует два подхода к повышению качества изображений. Первый путь - аппаратный. Для этого необходимо изначально использовать фотоаппарат большого разрешения со светочувствительной матрицей. Минусом данного подхода является необходимость использования дорогостоящего специализированного оборудования. Второй путь - использовать имеющиеся алгоритмы повышения разрешения изображений. Преимуществом данного подхода является снижение требования к аппаратной составляющей. Становится возможным использование оборудования, как профессионального уровня, так и начального. Недостатком данного подхода является наличие стадии постобработки, что приводит к дополнительным расходам времени и денег. Среди технологий повышения разрешения изображений наиболее эффективной является технология Super-Resolution (SR).
По данным сайта StatCounter GlobalStats на конец февраля 2016 г. общая доля семейства Windows около 83,7 %, на OS X приходится примерно 9,8 % пользователей, и доля пользователей других операционных систем составляет 6,5 % [15]. Кроме того, в современном мире большую популярность получили мобильные устройства. Согласно статистике портала The Statistics Portal, начиная с 2013 года доля рынка мобильных устройств каждый год растет в среднем примерно на 0,2 млн. устройств. Если в 2013 году это было около 4,01 млн., то к 2019 году количество пользователей мобильных телефонов, по прогнозам, достигнет 5,07 млн. [10].
Таким образом, в связи с разнородностью аппаратных и программных платформ является актуальным создание веб-сервиса для увеличения разрешения изображений.
Цель и задачи исследования
Основной целью работы является реализация веб-сервиса для увеличения разрешения изображения с использованием алгоритма Super-Resolution. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) выполнить обзор существующих реализаций алгоритма SR;
2) выполнить анализ требований и проектирование веб-сервиса;
3) разработать веб-сервис в соответствии со списком требований;
4) провести тестирование разработанного веб-сервиса.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографии и приложения. Объем работы составляет 43 страницы, объем библиографии - 25 источников.
Содержание работы
Глава «Анализ предметной области» посвящена обзору существующих технологий улучшения изображений, в частности, технологии Super-Resolution. Также в этом разделе приводится обзор популярных программных систем для улучшения изображений.
Глава «Архитектура веб-сервиса» содержит описание разрабатываемой архитектуры программной системы. В этом разделе подробно рассмотрена общая архитектура системы и требования, предъявляемые к ней.
В главе «Реализация веб-сервиса» описаны детали реализации основных компонентов программной системы.
Глава «Тестирование» посвящена тестированию реализованной веб-системы на наборе тестов.
В заключении сделан вывод о проделанной работе.
В приложение 1 вынесено функциональное тестирование и тестирование интерфейса.
В приложение 2 вынесен пример изображения, обработанного разными SR алгоритмами.
В ходе данной работы были получены следующие основные результаты:
1) выполнен обзор существующих реализаций алгоритма SR;
2) выполнен анализ требований и проектирование веб-сервиса;
3) разработан веб-сервис в соответствии со списком требований;
4) проведено тестирование разработанного веб-сервиса.
