Download - Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Transcript
Page 1: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

21/04/23 | pag. 1

Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Les 4

Page 2: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 2

Collagestelling

• Heeft het beeld globale zelfsimilariteit?• Overdek het beeld met kleinere kopieën

van zichzelf zodat de Hausdorff afstand tussen het eigenlijke beeld en de unie van de kleinere kopieën klein is.

• Elke kleinere kopie van het beeld is het resultaat van een contractie toegepast op het beeld.

• Hoe bepalen we die contracties?

Page 3: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 3

Toepassingen van Lineaire stelsels

Page 4: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 4

Toepassingen van Lineaire stelsels

Page 5: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 5

Toepassingen van Lineaire stelsels

Page 6: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 6

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 7: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 7

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Een mogelijke oplossing omde Sierpinski driehoek teoverdekken is:

Page 8: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 8

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 9: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 9

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 10: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 10

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 11: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 11

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 12: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 12

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Een mogelijke oplossing omhet echt blad teoverdekken is:

Page 13: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 13

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

• Er is inderdaad zelfsimilariteit.

• We zoeken drie contracties die het blad respectievelijk afbeelden op het blauwe blad, het rode blad en het groene blad.

• Teken een coördinatenstelsel op het blad.

• Bepaal telkens het beeld van drie punten, bijvoorbeeld:

Page 14: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 14

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 15: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 15

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 16: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 16

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Page 17: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 17

DECODERING = Bepalen van de attractor van het IFS

Page 18: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 18

DECODERING = Bepalen van de attractor van het IFS

Page 19: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 19

DECODERING = Bepalen van de attractor van het IFS

Page 20: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 20

DECODERING = Bepalen van de attractor van het IFS

Page 21: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 21

DECODERING = Bepalen van de attractor van het IFS

Page 22: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 22

DECODERING = Bepalen van de attractor van het IFS

Page 23: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 23

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Hoe zou je mijn naam overdekken met kleinere copiën?

Page 24: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 24

CODERING = Implementatie van de Collagestelling

Hier is de attractor van een mogelijk IFS:

Page 25: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 25

Fractale Beeldcompressie voor binaire beelden

• Kan als er globale zelfsimilariteit bestaat in het binair beeld.

• Overdek het beeld met zo min mogelijk kleinere kopieën (N contracties).

• Compressie ontstaat door enkel de 6N coëfficiënten te bewaren.

• Decompressie bestaat erin het IFS toe te passen op een willekeurig binair beeld.

Page 26: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 26

Toepassing

Page 27: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 27

Toepassing

Page 28: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 28

Toepassing

Page 29: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 29

Fractaal

• Definitie: we noemen de attractor van een IFS een fractaal.

• Gevolg: een fractaal heeft een globale zelfsimilariteit.

• Gevolg: een fractaal heeft dezelfde hoeveelheid detail op welke resolutie we ook kijken.

• Vanwaar komt de naam?

Page 30: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 30

Fractaal

• Herinner dat een fractaal compact is.

• We kunnen met een compact een getal associëren dat zijn grootte meet.

• Mandelbrot ontdekte dat voor een attractor van een IFS dat getal een breuk (fraction) is, vandaar de naam FRACTAAL.

• We noemen het getal fractale dimensie.

Page 31: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 31

Fractale Dimensie

Page 32: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 32

Oefening

Bepaal de fractale dimensie van een vierkant.

Page 33: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 33

Oefening

1 164

Page 34: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 34

Oefening

Page 35: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 35

Oefening

Bepaal de fractale dimensie van de Sierpinski driehoek.

Page 36: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 36

Oefening

Page 37: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 37

Oefening

Page 38: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 38

Oefening

Bepaal de fractale dimensie.

Page 39: Fractale en Wavelet Beeldcompressie

Fractale & Wavelet Beeldcompressie21/04/23 | pag. 39

Oefening