Mga ideya sa negosyo 

Isang programa upang mapabuti ang kalinawan sa malabong mga larawan. Paano gawing mas malinaw ang malabong larawan? I-save ang mga pinahusay na larawan. Libreng pagho-host ng larawan. Paano magpakita ng pinahusay na larawan sa mga kaibigan

Para sa halos walang makakapag-alis ng blur at defocusing. Ang kaukulang mathematical apparatus ay nagsimulang mabuo humigit-kumulang 70 taon na ang nakalilipas, ngunit, tulad ng para sa maraming iba pang mga algorithm sa pagproseso ng imahe, ang lahat ng ito ay natagpuan ang malawak na aplikasyon kamakailan lamang. Narito ang ilang mga larawan bilang isang demonstrasyon:

Ang kanang imahe ay nakuha mula sa kaliwa, nang hindi gumagamit ng 48-bit na format (sa kasong ito ay magkakaroon ng 100% na pagpapanumbalik ng orihinal na larawan) - sa kaliwa ay isang regular na PNG, artipisyal na malabo. Bilang resulta, nakikita namin ang isang mas mataas na kalidad na imahe.

Maraming tao ang naniniwala na ang pag-blur ay isang hindi maibabalik na operasyon at ang impormasyon ay hindi na mababawi, dahil... Ang bawat pixel ay nagiging isang lugar, lahat ay halo-halong, at may malaking blur radius, ang resulta ay isang pare-parehong kulay sa buong imahe. Ito ay hindi ganap na totoo - ang lahat ng impormasyon ay ipinamahagi lamang at maaaring maibalik sa natatanging paraan. Ang tanging pagbubukod ay ang mga gilid ng imahe na may lapad na katumbas ng blur radius, kung saan imposible ang buong pagpapanumbalik.

Ipakita natin ito gamit ang maliit na halimbawa para sa one-dimensional na kaso. Isipin natin na mayroon tayong hilera ng mga pixel na may mga halaga:

x 1 | x 2 | x 3 | x 4 … - Orihinal na larawan.

Pagkatapos ng pagbaluktot, ang halaga ng bawat pixel ay summed sa halaga ng kaliwa, i.e. x" i = x i + x i-1 . Kailangan din nating hatiin sa 2, ngunit aalisin natin ang hakbang na ito para sa pagiging simple. Bilang resulta, mayroon tayong malabong imahe na may mga halaga ng pixel:

x 1 + x 0 | x 2 + x 1 | x 3 + x 2 | x 4 + x 3 … - Malabong larawan.

Ngayon subukan nating ibalik ito. Ibawas natin ang mga halaga nang sunud-sunod sa kadena ayon sa scheme: mula sa pangalawang pixel - ang una, mula sa pangatlo - ang resulta ng pangalawa, mula sa ikaapat - ang resulta ng pangatlo, at iba pa. Nakukuha namin:

x 1 + x 0 | x 2 -- x 0 | x 3 + x 0 | x 4 -- x 0 … - Naibalik na larawan.

Bilang resulta, sa halip na isang malabong imahe, nakuha namin ang orihinal, sa mga pixel kung saan idinagdag ang isang hindi kilalang pare-pareho. x 0 na may alternating sign. Ito ay mas mahusay na - ang pare-parehong ito ay maaaring mapili nang biswal, maaari nating ipagpalagay na ito ay humigit-kumulang katumbas ng halaga x 1 , ay maaaring awtomatikong mapili na may ganitong pamantayan na ang mga halaga ng mga kalapit na pixel ay "tumalon" nang kaunti hangga't maaari, atbp. Ngunit nagbabago ang lahat kapag nagdagdag kami ng ingay (na laging naroroon sa mga totoong larawan). Sa inilarawan na pamamaraan, sa bawat hakbang ang kontribusyon ng ingay sa kabuuang bahagi ay maipon, na sa huli ay maaaring magbigay ng ganap na hindi katanggap-tanggap na resulta. Ngunit, tulad ng nakita natin, ang pagpapanumbalik ay lubos na posible kahit na sa gayong primitive na paraan.

Modelo ng proseso ng pagbaluktot

Lumipat tayo ngayon sa isang mas pormal at siyentipikong paglalarawan ng mga proseso ng pagbaluktot at pagpapanumbalik. Isasaalang-alang lamang namin ang halftone black-and-white na mga imahe sa ilalim ng pagpapalagay na upang maproseso ang isang full-color na imahe ay sapat na upang ulitin ang lahat ng kinakailangang hakbang para sa bawat isa sa mga channel ng kulay ng RGB. Ipakilala natin ang sumusunod na notasyon:

f(x, y) - ang orihinal na hindi nababagong imahe.

h(x, y) - pagpapaandar ng pagbaluktot.

n(x, y) - pandagdag na ingay.

Ang g(x, y) ay ang resulta ng pagbaluktot, i.e. kung ano ang nakikita natin bilang resulta (isang malabo o out-of-focus na larawan).

Bumuo tayo ng isang modelo ng proseso ng pagbaluktot tulad ng sumusunod:

g(x, y) = h(x, y) * f(x, y) + n(x, y) . (1)

Ang gawain ng pagpapanumbalik ng isang baluktot na imahe ay upang mahanap ang pinakamahusay na approximation f"(x,y) ng orihinal na imahe. Isaalang-alang natin ang bawat bahagi nang mas detalyado. Sa f(x, y) at g(x, y) lahat ay medyo Malinaw. Suriin natin ang function na h(x, y ): sa proseso ng pagbaluktot, ang bawat pixel ng orihinal na imahe ay nagiging isang lugar para sa kaso ng defocus at sa isang segment para sa kaso ng simpleng pag-blur , maaari nating sabihin na ang bawat pixel ng baluktot na imahe ay "binuo" mula sa mga pixel ng isang tiyak na kapitbahayan ng orihinal na larawan ang lahat ng ito ay nakapatong sa isa't isa at bilang isang resulta nakakakuha tayo ng isang pangit na imahe pixel ay smeared o nakolekta ay tinatawag na ang distortion function.

Ang iba pang kasingkahulugan ay ang PSF (Point spread function, i.e. point distribution function), distortion operator kernel, kernel at iba pa. Ang dimensyon ng function na ito ay mas mababa kaysa sa dimensyon ng larawan mismo. Halimbawa, sa paunang pagsasaalang-alang ng halimbawa, ang dimensyon ng function ay 2, dahil bawat pixel ay binubuo ng dalawa.

Mga pag-andar ng pagbaluktot

Tingnan natin, kung ano ang hitsura ng mga karaniwang distortion function. Gagamit kami ng isang standard na tool - ang Matlab ay naglalaman ng lahat ng kailangan para sa iba't ibang uri ng mga eksperimento na may pagpoproseso ng imahe at nagbibigay-daan sa iyo na tumuon sa mga algorithm mismo, na inililipat ang lahat ng gawain upang gumana sa mga aklatan. Narito ang mga halimbawa ng uri ng PSF:

PSF sa kaso ng Gaussian blur gamit ang fspecial("gaussian", 30, 8).

PSF sa kaso ng pagpapadulas na may function na fspecial("motion", 40, 45).

Ang pagpapatakbo ng paglalapat ng isang distorting function sa isa pang function (sa sa kasong ito sa imahe) ay tinatawag na convolution, i.e. ang ilang lugar ng orihinal na imahe ay na-collapse sa isang pixel ng pangit na imahe. Tinutukoy ng operator na "*" (hindi malito sa multiplikasyon). Sa matematika, para sa isang imaheng f na may mga dimensyon na MxN at isang nakaka-distort na function na h na may mga dimensyon na mxn, ito ay nakasulat bilang sumusunod:

g(x,y) = h(x,y)*f(x,y) = h(i,j)f(x+i,y+j). (2)

Saan, . Ang kabaligtaran na operasyon ng convolution ay tinatawag na deconvolution, at ang solusyon sa naturang problema ay hindi mahalaga.

Ipinakita ko sa iyong atensyon ang smartdeblur program para sa pag-aalis ng blur at defocus. Maaaring ma-download ang mga unang distribusyon at source nito sa github.com/Y-Vladimir/SmartDeblur, ang pinakabago, may bayad na mga pamamahagi ay available sa smartdeblur.net.

Sa ibaba makikita mo ang resulta ng pagproseso ng malabong larawan. Natanggap ang larawan Canon camera 500D, EF 85mm/1.8 lens. Tumutok sa manual mode para lumabo. Tulad ng nakikita mo, ang teksto ay ganap na hindi nababasa, maaari mo lamang hulaan na ito ay isang uri ng dialog box.

At ito ang resulta ng pagproseso:


Halos lahat ng teksto ay nababasa, bagaman mayroong ilang mga pagbaluktot.

Tandaan natin ang teorya

Sa panahon ng distortion, ang bawat pixel ng orihinal na litrato ay nagiging isang segment (sa panahon ng normal na blur) o isang spot (sa panahon ng defocus). Ang lahat ng ito ay pinatong at ang resulta ay isang baluktot na litrato - ito ay tinatawag na convolution o convolution ng imahe. Ang batas kung saan ang isang pixel ay pinahiran ay tinatawag na distortion function o PSF (Point spread function).

Upang maibalik ang imahe, kailangan nating i-reverse (reverse) ang convolution, ngunit isaalang-alang ang ingay. Ngunit hindi ito ganoon kasimple. Ang convolution theorem at ang Fourier transform ay sumagip. Sa palagay ko ay hindi sulit na ilarawan ang teorya nang mas detalyado sa blog na ito. Dahil ang mismong layunin ng pag-record ay magbigay ng isang link sa programa at sabihin kung ano ang magagawa nito. Kung interesado ka sa mga teoretikal na isyu, ang may-akda ay nagtalaga ng tatlong artikulo sa kanila:

  • habrahabr.ru/post/136853
  • habrahabr.ru/post/147828
  • habrahabr.ru/post/152885

Paglalarawan

Ipinapakita ng SmartDeblur ang pagpapanumbalik ng mga out-of-focus at malabong larawan.

Pangunahing pag-andar:

  • Mataas na bilis. Ang pagpoproseso ng mga larawan na may resolution na 2048*1500 ay tumatagal ng humigit-kumulang 300 ms sa Preview mode.
  • Pagpili ng mga setting sa Real-time. Hindi na kailangang pindutin ang pindutan ng Preview, ang lahat ay awtomatikong ginagawa, kailangan mo lamang ilipat ang mga slider ng mga setting.
  • Nangyayari ang pagpoproseso para sa mga litrato sa buong resolusyon. Walang maliliit na preview window o mga button na Ilapat.
  • Pagpapanumbalik ng out-of-focus at malabong mga larawan
  • Pagsasaayos ng PSF View

Ang pangunahing diin ay sa bilis ng pagproseso. Bilang isang resulta, ito ay higit na mataas sa mga komersyal na analogue.

Totoo, ang programa ay may isang bilang ng mga tampok at mga bug - sa ilang mga halaga ang larawan ay natatakpan ng mga ripples.

Paghahambing

Ihambing natin ang kalidad ng pagproseso sa mga bayad na analogue.
Kunin natin ang 2 pinakasikat na programa:

  1. Topaz InFocus - topazlabs.com/infocus
  2. Focus Magic - focusmagic.com

Kukuha kami ng mga imahe sa advertising na nasa kanilang mga opisyal na website - ginagarantiyahan nito na ang mga parameter ng programa ay pinakamainam (malamang na maingat na pinili ng mga developer ang mga larawan at pinili ang mga setting bago i-publish ang ad sa site).

Pagpapanumbalik ng pagpapadulas:

topazlabs.com/infocus/_images/licenseplate_compare.jpg

Pagproseso gamit ang mga sumusunod na parameter:

Resulta sa website ng Topaz InFocus:

Ang pangalawang halimbawa ay ang defocus restoration.

Kumuha tayo ng isang halimbawa mula sa website ng Focus Magic: focusmagic.com/focusing-examples.htm

Ang mga out-of-focus na larawan ay nagiging mas sikat sa ilang kadahilanan, ngunit kung wala ang mga pinaka-minamahal na mga filter tulad ng Instagram, malamang na nakakainis ang mga ito. Sabihin nating sinubukan mong mag-shoot ng one-of-a-kind na video ng pamilya para lang makitang malabo at nanginginig ang larawan.

Lumalabas na mayroong mga programa na maaaring patalasin ang mga larawan nang hindi nagugulo sa Photoshop. Bagama't sa karamihan ng mga kaso, ang malabong larawan o video ay hindi kailanman gagawing isang matalas, magandang kopya, ang mga tool na ito ay maaaring gamitin upang ibalik ang mahahalagang detalye at ibalik ang talas upang gawing mas maganda ang footage.

Bagama't hindi mo maasahan na kukuha ng isang serye ng mga wildly out-of-focus na mga larawan at i-edit ang mga ito upang magmukhang isang magazine cover, maaari kang mag-CSI-style sa mga app na ito at makakuha ng mga kamangha-manghang resulta.

ganap libreng aplikasyon, na maaaring gamitin nang maraming beses hangga't gusto mo, at sa maraming paraan ay mas palakaibigan kaysa sa Focus Magic. Sa kabilang banda, ang operasyon nito ay hindi masyadong stable (ang programa ay nagyelo ng ilang beses habang sinusubok ko ito, lalo na kapag naglo-load ng mga larawang masyadong mabigat), at ang mga resulta na ilalabas ng programa ay maaaring mag-iba.

Mayroong ilang mga kapaki-pakinabang na feature sa SmartDeblur - ang pagkakaroon ng opsyon sa pag-zoom, pati na rin ang opsyong Fit To Window. Maaari mo ring ihambing ang mga resulta sa orihinal sa pamamagitan ng pag-click sa “Ipakita ang Orihinal”. Available ang preview para sa buong larawan. Ang programa ay naglalaman ng isang sample kung saan maaari mong malaman kung paano patalasin upang basahin ang malabong teksto.

Matapos subukan ang tool sa sarili kong mga larawan, nalaman kong hindi ito gumana tulad ng Focus Magic. Pero nakuha ko magandang resulta na may larawan na naglalaman ng teksto.

  • Mga kalamangan: Ganap na libre, na may magiliw na interface, lubhang kapaki-pakinabang para sa pagbabasa ng malabong teksto sa mga larawan.
  • Minuse: Hindi masyadong stable, hindi gumagana nang maayos sa mga totoong larawan (ngunit subukan mo mismo ang app para ibigay ang iyong hatol).

Ang pagsisikap na bawiin ang mga nawawalang bahagi ay parang nagtatrabaho ka sa CSI, ngunit huwag umasa ng anumang kamangha-manghang.

Focus Magic

Ang Focus Magic ay higit pa sa isang programa sa pagpapatalas. Ayon sa kanilang website, gumagamit sila ng "mga advanced na forensic deconvolution na teknolohiya na literal na nag-aalis ng blur tulad ng isang kamay." Sa teorya, maaaring pangasiwaan ng app ang mga out-of-focus na mga larawan at malabong video sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng nawawalang detalye. Ngunit ito ba ay talagang gumagana?


Ang Focus Magic ay malayo sa isang awtomatikong tool. At ito ay isang malaking kawalan, dahil pinapayagan ka lamang ng libreng bersyon ng pagsubok na magsagawa ng 10 mga operasyon. Pagkatapos nito, kakailanganin mong bumili ng buong lisensya, na nagkakahalaga ng $45. Pagkatapos mag-load ng larawan, kailangan mo munang magpasya kung magpo-focus ka, mag-aalis ng motion blur, mag-defocus, o mag-clear ng imahe ng mga debris. Pagkatapos ay magsisimula ang mahabang proseso ng pagsasaayos ng mga parameter.

Dahil posible lamang na makita ang preview para sa isang maliit na lugar ng larawan, kailangan ng maraming mga pagtatangka upang makamit ang isang magandang epekto para sa buong larawan.

  • Mga kalamangan: Mukhang isang propesyonal na tool na talagang makakamit ang magagandang resulta.
  • Minuse: Ang trabaho ay nangangailangan ng maraming mga pagtatangka, ngunit ang gumagamit ng libreng bersyon ay mayroon lamang 10 sa kanila Bilang karagdagan, walang pagpipilian upang baguhin ang sukat (zoom), na hindi maginhawa.

Maaari mong gamitin ang app upang maibalik ang talas sa iyong mga larawan kung mayroon kang pasensya at pera.

Ang application, hindi katulad ng mga kakumpitensya nito, ay may ilang mga tampok: napaka detalyadong mga tagubilin at pagsasarili. Sa pamamagitan ng self-sufficiency ang ibig kong sabihin ay ang kakayahan ng programa na gawin ang mabigat na pag-angat ng setup kung pipiliin mo. Kung alam mo kung ano ang iyong ginagawa, maaari mong i-access ang mga advanced na setting, ngunit hindi ito kinakailangan.


Pagkatapos makumpleto ang pagsasanay, maaari mong simulan ang pagproseso. Upang gawin ito, ilagay ang pulang parisukat sa lugar na may malakas na blur at mag-click sa pindutan ng Proseso. Sa karamihan ng mga kaso, iyon lang. Kung hindi ka nasisiyahan sa mga resulta, maaari mong ilipat ang parisukat sa ibang lugar at subukang muli. Ginagawa ng app nang maayos ang trabaho nito at nagawa nitong gawing disente ang ilang malabong larawan.

Gaya ng nakikita mo, ang downside ay ang mga watermark na inilalapat sa lahat ng larawang pinoproseso mo gamit libreng bersyon mga aplikasyon. Kung talagang gusto mo ang programa at nais mong alisin ang watermark, ang lisensya ay babayaran ka ng $39.

  • pros: Madaling gamitin, mahusay na mga resulta ng pagproseso, mas masahol pa sa text.
  • Minuse: Ang lahat ng naprosesong larawan ay may watermark. Ang lisensya ay nagkakahalaga ng $39.

mga konklusyon

Maniwala ka man o hindi, kalahating araw akong nagre-research sa paksang ito. Matapos subukang patalasin ang maraming malabong larawan at video, napagtanto ko ang isang bagay - mas mahusay na mag-shoot kaagad ng magandang materyal. Ngunit kung sa ilang kadahilanan ay hindi gumana ang Plan A, kung gayon ang mga app sa itaas ay maaaring mag-squeeze ng isang bagay mula sa iyong materyal, ngunit ito ay talagang depende sa kung ano ang sinusubukan mong makamit.

Ang mga modernong kagamitan sa photographic, sa kasamaang-palad, ay malayo sa perpekto. Kahit na ang pinakamahal na camera ay maaaring mag-malfunction sa isang emergency. May hindi pangkaraniwang bagay na nangyayari, ang isang tao ay naglabas ng camera, pinindot ang shutter, ngunit sa katotohanan ang larawan ay lumalabas din malabo, at ang nawalang sandali ay hindi na maibabalik. Sa kasong ito, makakatulong ang isang bagong algorithm ng software SmartDeblur.

Programa SmartDeblur ay binuo ni Vladimir Yuzhikov, na sinubukang lutasin ang dalawa sa pinakamahalagang problema sa isang produkto, dahil sa kung saan ang mga larawan ay nagiging malabo. Maaaring maging mahina ang larawan dahil sa mahinang pagtutok at dahil sa paggalaw ng camera kapag nakabukas ang shutter. Alinman sa dalawang pagkakamaling ito ay maaaring lubhang makasira litrato, gayunpaman, tiwala si Vladimir na ang mababang kalidad ay hindi pa ganap na nawala sa kasaysayan.

May-akda ng proyekto SmartDeblur sinasabi na kahit na sa kaso ng malabong litrato, lahat ng kinakailangang pixel ay nasa larawan, ito lang na ang bawat isa sa mga pixel na ito ay lumalabas na malabo sa isang espesyal na paraan sa dalawang-dimensional na espasyo. Upang malampasan ang problemang ito, kinakailangan upang makahanap ng isang paraan upang maalis ang blur na ito at ilagay ang bawat pixel sa nararapat na lugar nito. Ang mga himala ay hindi nangyayari, algorithmSmartDeblur hindi pinapayagan na parang sa pamamagitan ng magic magic wand Kumuha ng napakalinaw, propesyonal na kalidad ng mga larawan. Gayunpaman, ang resulta ay higit pa sa kahanga-hanga. Ang programa ay may simple at functional na interface na may isang hanay ng mga "slider" para sa pagsasaayos ng mga parameter ng imahe. Ang pag-master ng mga kakayahan ng programa ay nangyayari sa panahon ng operasyon nito. I-upload lamang ang larawan na gusto mo, ilipat ang ilang mga slider at suriin ang iminungkahing resulta. Ipinagmamalaki ng utility ang pambihirang pagganap;

Mga screenshot:

Mga tampok ng programa:

Simple, madaling gamitin na interface Mataas na bilis. Ang pagpoproseso ng imahe na 2048*1500 pixels ang laki ay tumatagal ng humigit-kumulang 300 ms sa Preview mode (kapag ang mga setting slider ay inilipat) at 1.5 segundo sa Finish mode (kapag ang mga setting ng slider ay inilabas). Pagpili ng mga parameter sa Real-time na mode. Hindi na kailangang pindutin ang mga pindutan ng Preview, ang lahat ay awtomatikong ginagawa, kailangan mo lamang ilipat ang mga slider ng mga setting ng pagbaluktot at ang pagproseso ay isinasagawa para sa imahe sa buong resolusyon. Yung. Walang maliit na window ng preview o Apply button. Sinusuportahan ang pagpapanumbalik ng malabo at hindi naka-focus na mga larawan Kakayahang ayusin ang view ng PSF