Trapezoidal لائننگ اور اس کے اطلاق کے ساتھ دراز باکس کی خودکار تصویر کی مرمت کی تکنیک

Trapezoidal لائننگ اور اس کے اطلاق کے ساتھ دراز باکس کی خودکار تصویر کی مرمت کی تکنیک

تصاویر معلومات کا بنیادی ذریعہ ہیں جو انسانوں کو بیرونی دنیا سے حاصل ہوتا ہے۔ چونکہ تصاویر موجود ہیں، ٹوٹی ہوئی تصاویر کو ٹھیک کرنے کی ٹیکنالوجی بھی موجود ہے۔ تصویر کی بحالی کی تکنیک کو پینٹ کرنا ایک قدیم فن ہے۔ یورپی نشاۃ ثانیہ میں، فن پاروں کے کھوئے ہوئے یا خراب ہونے والے حصوں کو بحال کرنے کے لیے کاموں کے مجموعی اثر کو برقرار رکھنے کے لیے، لوگوں نے فن کے کاموں کی مرمت شروع کی، جو کہ بنیادی طور پر کاموں پر پڑنے والی دراڑوں یا گیشوں کو بھرنا تھا۔ ایسے کام کو Inpainting کہتے ہیں۔

آج کل، امیج انپینٹنگ کی مرمت کی ٹیکنالوجی امیج انجینئرنگ کے میدان میں ایک نئی فعال تحقیقی سمت بن گئی ہے۔ اس کا مقصد اس بات کا مطالعہ اور حل کرنا ہے کہ کس طرح تصویر کے خراب حصے کی کھوج کو بہتر طریقے سے محسوس کیا جا سکتا ہے، اور خراب شدہ تصویر کے ارد گرد موجود موثر معلومات کے مطابق تصویر کی مرمت کے الگورتھم کے ساتھ خود بخود خراب حصے کو بحال کرنا ہے۔ اگرچہ کچھ طاقتور ڈیجیٹل امیج پروسیسنگ سافٹ ویئر، جیسا کہ فوٹوشاپ، پیشہ ورانہ خصوصی اثرات کی پروسیسنگ اور خراب شدہ تصاویر کی مرمت کی پروسیسنگ بھی کر سکتا ہے، لیکن اس کے لیے پیچیدہ دستی پروسیسنگ کے لیے تجربہ کار تکنیکی ماہرین کی ضرورت ہوتی ہے، جو "کمپیوٹر انٹیلی جنس" کے مقصد کو حاصل کرنے سے قاصر ہے۔ پروسیسنگ

آئیے پہلے تصویر کی مرمت کی ایک مثال دیکھیں۔ شکل 1(b) ایک حرف کی علامت دکھاتا ہے جیسے "@"، جس کا ایک حصہ رکاوٹ کے ذریعے مسدود ہے۔ لوگوں کے بصری تجربے کے مطابق، اور مبہم چیز کی شکل اور ارد گرد کی تصویر کی معلومات کا حوالہ دیتے ہوئے، ایک اندازہ لگایا جاتا ہے کہ رکاوٹ کو ہٹانے کے بعد، حروف جیسا کہ شکل 1(a) میں دکھایا گیا ہے یا جیسا کہ شکل 1(c) میں دکھایا گیا ہے۔ ظاہر ہو سکتا ہے، اور شکل 1(a) اور شکل 1(c) کی مرمت کے نتائج درست ہو سکتے ہیں۔ کمپیوٹر امیج انپینٹنگ ٹیکنالوجی اس اثر کو انسانی بصری نفسیات کے نقطہ نظر سے نقل کرتی ہے۔ جس چیز کا احاطہ کیا جانا ہے اس کے کنارے کی معلومات کے مطابق، یہ پھیلتا اور پھیلاتا ہے، حد کو ایک خاص سمت میں جوڑتا ہے، ڈھکے ہوئے حصے کو بھرتا ہے، اور بصری رابطہ حاصل کرتا ہے۔ بلاشبہ، ہم اعداد و شمار سے یہ بھی دیکھ سکتے ہیں کہ تصویر کی خراب معلومات کا سائز (رکاوٹ کا سائز) بھی براہ راست لوگوں کے بصری رابطے کے فیصلے کو متاثر کرتا ہے۔ ریاضیاتی نقطہ نظر سے، یہ رجحان کہ خراب شدہ تصویر کے ارد گرد ناکافی معلومات کی صورت میں تصویر کی مرمت کے نتائج منفرد نہیں ہوتے ہیں، ایک پیتھولوجیکل مسئلہ ہے، اس لیے امیج انپینٹنگ تکنیک کو بھی کمپیوٹر ویژن تھیوری پر مبنی ہونے کی ضرورت ہے۔ یہ مسئلہ مخصوص مفروضوں کے ساتھ ایک محدود ڈیزائن کی مرمت کے الگورتھم سے حل ہوتا ہے۔

Bayesian ساختی نظام کے مطابق، نامکمل اور درست اعداد و شمار سے حاصل کردہ کامل مثالی تصویر "بہترین مفروضے" یا "بہترین اندازے" پر مبنی ہے جو مصنوعی انسانی آنکھ کی بحالی کی تصویر کے ذریعے بنائی گئی ہے۔ یہ "بہترین مفروضہ" درج ذیل دو اہم عوامل پر مبنی ہے:

1. تصویری ڈیٹا ماڈل: ہم اصل تصویر میں موجود تصویری ڈیٹا سے مزید معلومات کیسے حاصل کر سکتے ہیں۔

2. تصویری پری ماڈل: کس قسم کی تصویری ماڈل برقرار اصل تصویر ہونی چاہیے۔ مثال کے طور پر، اگر ہم پھلوں کے پیالے میں کیلے یا ایک سیب کی تصویر کو بحال کر رہے ہیں، تو ہمارے پاس یہ تصور ہوگا کہ اس کی شکل ہموار ہونی چاہیے، پیلے اور سرخ سے بھری ہوئی ہے۔

لہٰذا، "بہترین اندازہ" کا مطلب ہے بایسیئن امکانی ماڈل میں بعد کے امکان کو زیادہ سے زیادہ کرنا، مخصوص الگورتھم کے اصولوں کے مطابق تصویر کے گمشدہ یا خراب شدہ حصے کو پُر کرنا، تاکہ مرمت شدہ تصویر بصری اثر کے قریب ہو یا اس تک پہنچ جائے۔ اصل تصویر.

ساخت کے ڈھانچے کی امیج انپینٹنگ کی بحالی کی تکنیک کے لیے، جیسے کہ لکڑی کے دانے، چٹان کا نمونہ، وغیرہ، بنیادی خیال یہ ہے کہ بھرنے کے لیے مقامی ساخت کی نقالی اور تخلیق کی جائے۔ چونکہ ساخت مادی اجزاء کی تقسیم یا خصوصیات کی عکاسی کرتی ہے، اس لیے اس کی مقامی شکل کی معلومات ایک ہی ساخت کی مشترکیت کو ظاہر کر سکتی ہے۔ ساخت کے نقشے کے لیے، ساخت کے کوئی بھی دو چھوٹے ٹکڑے ایک جیسے ہوتے ہیں، اس لیے ساخت کی ترکیب کا طریقہ تصویر کو ٹھیک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے: (1) ایک سیٹ رینج کے اندر ہر پکسل کی رنگین معلومات کے ہسٹوگرام کے اعدادوشمار؛ (2) متعلقہ پکسل رنگ کی معلومات کے تعین کی ڈگری کا حساب لگانے کے لیے وزن کی میز بنائیں؛ (3) تصویر کی بحالی کے لیے سب سے زیادہ مماثل پکسلز کا جائزہ لیں اور منتخب کریں۔ (4) اس وقت تک سائیکل چلائیں جب تک کہ خراب تصویر بھر نہ جائے۔ ساخت کی ترکیب کے لیے مختلف الگورتھم میں، ہمیں تحقیقی دائرہ کار کو عام ساخت سے سمتی ساخت تک بڑھانا چاہیے، اور اسے سطحی ساخت کی ترکیب، ویڈیو ساخت کی ترکیب وغیرہ تک مزید بڑھانا چاہیے۔

غیر ساختی تصویروں کی پینٹنگ تکنیک کے لیے، فی الحال محققین زیادہ تر ہائی آرڈر جزوی تفریق مساوات (PDE) ماڈل کی بنیاد پر مرمت کا الگورتھم استعمال کرتے ہیں۔ مرکزی خیال یہ ہے کہ ریجنل باؤنڈری کی انیسوٹروپی سے لے کر باؤنڈری ڈفیوژن تک پھیلاؤ کی معلومات اور بازی کی سمت کا تعین کرنے کے لیے مرمت کے لیے علاقے کے کنارے کی معلومات کا استعمال کرنا ہے۔ الگورتھم ایک ہی وقت میں مختلف ڈھانچے اور پس منظر کے ساتھ متعدد خطوں کو بھر سکتا ہے، اور پیچ شدہ خطے کے ٹاپولوجیکل تعلقات پر کوئی پابندی نہیں ہے۔ اس کے علاوہ، Manou et al. مندرجہ بالا خیالات کی بنیاد پر ایک تیز امیج انپینٹنگ تکنیک کی تجویز پیش کی۔ مرمت کیے جانے والے علاقے کی حدود میں آئسوئنٹینسٹی لائن کی سمت کا تعین کرنے اور متعلقہ آئسوئنٹینسٹی لائنوں کو سیدھی لکیروں سے جوڑنے سے، باؤنڈری اس علاقے کو بھرتی ہے جس کی مرمت کی جانی ہے اس علاقے کے پڑوس کی معلومات کو پھیلا کر جس کی مرمت کی جائے گی۔ . یہ طریقہ سادہ ساخت کی تصویر کی مرمت پر اچھا اثر ڈالتا ہے، اور مرمت کا وقت بہت کم ہو جاتا ہے۔

امیج انپینٹنگ کی مرمت کی ٹیکنالوجی میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے، پہلی سٹیٹک امیج کریک کی مرمت اور رکاوٹ کو ہٹانے کے لیے ہے۔ پرنٹنگ انڈسٹری میں، مختلف قسم کی ڈیجیٹل تصاویر جن کو پرنٹ کرنے سے پہلے پروسیس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ خراب پرانی تصویریں، سکریچڈ ٹرانسمیشن نیگیٹو، یا تصویر سے رکاوٹوں کو ہٹانا جو تصویر کے مواد سے متعلق نہیں ہیں، آسانی سے مرمت کی جا سکتی ہیں۔ پینٹنگ ٹیکنالوجی۔ صارفین کو صرف مرمت کے دائرہ کار کو منتخب کرنے کی ضرورت ہے، کمپیوٹر خود بخود سکریچ، خالی جگہ بھرنے، یا پس منظر کے پیٹرن کو بھرنے کے بعد رکاوٹوں کو ختم کردے گا، پری پریس امیج پروسیسنگ کے وقت اور دستی کام کے بوجھ کو بہت کم کرسکتا ہے، لیکن اس کے مطابق مزید امیج پروسیسنگ کے لیے مرمت کے نتائج۔

دوسرا موشن امیج کی مرمت ہے۔ پینٹنگ بحالی ٹیکنالوجی کو فلم اور ٹیلی ویژن کی صنعت پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، فلم اور ٹیلی ویژن کی کاپی کے لیے، اگر مسلسل فریموں میں سے کسی ایک پر خراشیں، داغ اور دیگر حالات ہیں جن کی مرمت کی ضرورت ہے، تو ہم فلم کے مسلسل فریموں کو ڈیجیٹل تصویری ترتیب میں تبدیل کرتے ہیں، اور پھر ملحقہ فریموں سے مفید معلومات نکالتے ہیں۔ پہلے اور بعد کے فریموں کی معلومات کے موازنہ کے مطابق کاپی اور مرمت کرنا۔ اس کے علاوہ فلم میں مختلف زبانوں میں سب ٹائٹلز کو بھی Inpainting Restoration ٹیکنالوجی کے ذریعے ہٹایا جا سکتا ہے۔

تیسرا، کچھ فوٹو گرافی کے شعبوں میں، ڈیجیٹل فوٹوز میں سرخ آنکھوں کے رجحان کو انپینٹنگ ٹیکنالوجی کے ذریعے ختم کیا جا سکتا ہے، یا ملحقہ تصاویر میں اوورلیپنگ حصوں کو ان پینٹنگ ٹیکنالوجی کے ذریعے ٹھیک کیا جا سکتا ہے جب کئی بار لی گئی ڈیجیٹل تصاویر کو ایک ساتھ پینورامک امیجز میں سلائی کیا جاتا ہے۔

پینٹنگ تکنیک نے چین میں بہت سے اسکالرز کی توجہ مبذول کرائی ہے اور بیرون ملک ایک فعال تحقیقی میدان بن گیا ہے۔ مجموعی طور پر، Inpainting کے تکنیکی فوائد یقینی طور پر مزید امیج ایپلی کیشنز، جیسے بائیو میڈیسن، ریموٹ سینسنگ، اور مختلف شعبوں میں اس ٹیکنالوجی کی ترقی کو فروغ دینے میں شامل ہوں گے۔