م . هبــــــــة حاتــــــم تحصـــــل على مرتبة الشرف في رسالة دكتــــوراه تطوير تقنية لضغط الصــور المجسمة اعتماداً على الضغط التجزيئي للصــــور

العدد: 
9152
التاريخ: 
الثلاثاء, 17 تموز, 2018
الكاتب: 
رفيدة يونس أحمد

تصدت الباحثة المهندسة هبة محمد حاتم مؤخراً، من قسم هندسة الحاسبات والتحكم الآلي في كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية، اختصاص الاتصالات المعلوماتية، للدفاع العلني عن رسالة الدكتوراه بعنوان «تطوير تقنية لضغط الصور المجسمة اعتماداً على الضغط التجزيئي للصور» بإشراف الدكتورة المهندسة مريم ساعي (مشرف رئيس) والأستاذ الدكتور السموءل صالح (مشرف مشارك). وذلك أمام لجنة الحكم المكونة من السادة: أ.د يحيى نجار عميد كلية الهندسة المعلوماتية في جامعة حلب،وأ.د ياسر عملة رئيس قسم الالكترونيات والاتصالات في جامعة البعث، و أ.د جعفر الخير عميد كلية المعلوماتية في جامعة تشرين، و د.مريم ساعي أستاذ مساعد في قسم هندسة الحاسبات والتحكم الآلي، و د. بلال شيحا أستاذ مساعد في قسم هندسة الحاسبات والتحكم الآلي. وقد نالت الباحثة درجة الدكتوراه بتقدير امتياز مع مرتبة الشرف بعلامة قدرها 96، وفيما يلي عرض لأبرز نقاط البحث.
يشكل التصوير المجسم أحد أهم تقنيات الرؤية الحاسوبية المستخدمة لإعادة تشكيل انطباع العمق.وتشكل الصور المجسمة أحد أشهر أنواع الصور ثلاثية البعد. تعاني الأنظمة التي تستخدم الصور المجسمة من محدوديات في عرض الحزمة وسعات التخزين المتاحة نظراً للحجوم الكبيرة لهذه الصور. ويأتي البحث، انطلاقاً من أهمية ضغط الصور المجسمة من ناحية وللميزات الهامة التي يتمتع بها الضغط التجزيئي من ناحية ثانية.
بداية تم اقتراح نموذج ضغط للصورة الرمادية المجسمة، يعتمد على الترميز التجزيئي للصورة المرجعية ولصورة خريطة التفاوت . حيث تمت دراسة تأثير خوارزمية تخمين التفاوت على جودة وكفاءة الضغط التجزيئي للصور المجسمة، من خلال استخدام ثلاث خوارزميات لتخمين التفاوت هي: خوارزمية مطابقة الكتل وخوارزمية البرمجة الديناميكية وخوارزمية المطابقة نصف العامة SGM . ولقد حقق الضغط التجزيئي للصور المجسمة عند استخدامه لخوارزمية SGM، نسبة مئوية للضغط قدرها 92.31% عند نسب إشارة إلى الضجيج قدرهاdb36.35.
تم التحري عن تأثير الحجم الأصغري لكتلة المدى على جودة وكفاءة الضغط التجزيئي للصور المجسمة، وتبين أن جودة الضغط تزداد عند تناقص حجم كتلة المدى، إلا أن نسبة الضغط تنخفض، وبناء على هذا الاستنتاج تم تطبيق كل من الضغط المتناظر للصور المجسمة اعتماداً على الترميز التجزيئي لكلا مشهدي الصورة المجسمة، كما تم تطبيق الضغط غير المتناظر للصور المجسمة من خلال ضغط المشهد الأيسر اعتماداً على الترميز التجزيئي باستخدام شجرة الأرباع بحجم أصغري لكتلة المدى وقدره 2X2 Pixel، وضغط المشهد الأيسر اعتماداً على الترميز التجزيئي باستخدام طريقة التقسيم الأفقي العمودي بحجم أصغري لكتلة المدى وقدره 2x1 pixel، وتمت مقارنة الطرق الثلاث حيث تفوق الضغط التجزيئي للصورة المرجعية وخريطة العمق على طريقتي الضغط المتناظر وغير المتناظر، من ناحيتي معدل الضغط وجودة الضغط. إلا أن طريقة الضغط المتناظر استهلكت زمناً أقل.
تم التعامل مع الصور المجسمة الملونة بثلاث طرق، الأولى تعتمد على فصل المركبات اللونية لكل مشهد من مشاهد الصورة المجسمة إلى ثلاث مركبات لونية حمراء وخضراء وزرقاء، وهي الطريقة المباشرة، أما الثانية تم فيها تحويل البيانات اللونية للقنوات الثلاث المنفصلة إلى مركبات YCbCr، ليصار بعدها إلى ضغط كل مركبةلونية كقناة رمادية منفصلة أيضاً، أما الثالثة فكانت تحويل مركبات RGB إلى مركبات YIQ، وضغط كل مركبة كقناة رمادية منفصلة أيضاً، وقد أعطى الفضاء YIQ أفضل النتائج على الرغم من ندرة استخدامه في مجال ضغط الصورة.
بسبب زمن الضغط العالي الذي تم الحصول عليه، تم اقتراح خوارزميتين لتسريع الضغط التجزيئي للصور المجسمة، الأولى هجينة، تقوم بإلغاء طور البحث عن التشابه الذاتي في الصورة، وتجمع التقسيم التجزيئي رباعي الشجرة مع ترميز هوفمان. ولقد حققت انخفاضاً في زمن الضغط قدره 98%، إلا أنها سببت تناقصاً ملحوظاً في جودة الصورة المستخلصة. الخوارزمية الثانية اعتمدت على الترميز التجزيئي في المجال الترددي، وقدمت طريقة متكيفة من ناحية معامل القياس وعتبة الخطأ، سببت هذه الخوارزمية تناقصاً إضافياً لزمن الضغط، وزادت من معدلات الضغط المحققة، كما كانت جودة الصورة المستعادة بواسطتها أعلى من الجودة المحققة من قبل سابقتها.
طبقت كافة الخوارزميات السابقة على ثلاث مجموعة بيانات مجسمة، الأولى قياسية والثانية طبية رمادية والثالثة فضائية ملونة. وتمت مقارنة النتائج مع نتائج الخوارزميات المعتمدة في ضغط الصورة المجسمة وهي JPEG  وJPEG2000 وقد أعطت نماذجنا المقترحة جودة استخلاص أعلى عند نفس معدلات الضغط.