عنوان تحقیق: نهان نگاری در تصاویر سه ­بعدی بر اساس ویژگی عمق

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 120

توضیح مختصر:

چشم‌انداز سه‌بعدیازیک انسان شامل مجموعه‌ای اززیرسیستم‌ها است که بهطورهمزمان و مجزا از هممشغول به کارهستند. مغز انسان بابهره‌گیریازانواعمختلفاطلاعات بصری(نشانه‌های عمق)موجوددر صحنه اقدام به ادراک عمق تصویر می‌کند.برخی ازنشانه‌هایعمق با یک چشم قابل درک می‌باشند؛ مانند سایه،چشم‌انداز[1]، تغییر دید ناشی از حرکت[2]وغیره. نشانه‌های دیگر مانند عمقوهمگرایی،نیازمندهمکاریدو چشم بایکدیگر است.بیشتر نشانه‌ها، برای درک بهتر تصاویرسه‌بعدیهستند. اگر چه فنآوری مورد نیاز برای ویدئو سه‌بعدیبه سرعت در حال پیشرفت است، اثر این فن آوری در جنبه‌های ادراکی تصاویر سه‌بعدیبه خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است. علاوه بر این، دقت معیارهای عینی برای ویدئوهای سه‌بعدیبررسی نشده است، که به این معنی است که در حال حاضر نیاز به آزمون‌های ارزیابی ذهنی زمان‌گیر و دقیق است. این معیارها در زمینه­های مختلفی از جمله نهان­نگاری در این تصاویر و فشرده­سازی آنها کاربرد دارد. این امر به طور قابل توجهی مانع از تکثیر گسترده برنامه‌های ویدئویی سه‌بعدیبه بازار مصرف می‌شود. در این رساله معیارهای ارائه شده جهت ارزیابی عینی و ذهنی کیفیت تصاویر سه­بعدی بررسی و تحلیل شده است. به علاوه با توجه به نقاط ضعف این معیارها، پیشنهاداتی جهت ارائه معیارهای کامل­تر در کارهای تحقیقاتی آتی پیشنهاد شده است.

کلید واژه:

تصویربرداری سه­ بعدی، نهان­سازی اطلاعات، استریوسکوپی، تصویربرداری انتگرالی، نشانه­ های عمق، امنیت اطلاعات

 

[1] Perspective

[2] Motion parallax

فهرست مطالب

فصل اول1

1-1 مقدمه ای بر نهان نگاری1

1-2 تاریخچه نهان نگاری ........3

1-3 اهدافوملزوماتنهاننگاری.. 8

1-4 حوزه‌های نهان نگاری ......9

1-5 نهان نگاری در رسانه‌های مختلف.. 11

1-5-1 نهان نگاری در متن.. 12

1-5-2 پنهان نگاري در عکس... 15

1-5-3 پنهان نگاري در صوت.. 18

1-5-4 پنهان نگاري در ویدئو. 19

1-6 کشف نهان نگاري .............20

1-6-1 انواع حملات.. 21

1-6-2 تحلیل نهان نگاری.. 24

1-6-3 انکار نهان نگاری.. 26

فصل دوم27

تصویربرداری سه بعدی27

2-1 تصاویر سه بعدی .............29

2-2 روش‌های مختلف ثبت و نمایش تصاویر سه بعدی.. 30

2-2-1 روش استریو سکوپی.. 31

2-2-2 روش‌های مبتنی بر هولوگرافی.. 34

2-2-3 روش تصویربرداری انتگرالی.. 40

2-2-4 مبنای کار روش تصویربرداری انتگرالی.. 42

2-3 نتیجه گیری ......................46

فصل سوم48

معیارهای کیفیت تصاویر سه بعدی48

3-1 بررسی معیارهای کیفیت تصاویر سه بعدی بر اساس روش استریوسکوپی.. 48

3-1-1 اندازه گیری ویژگی های کیفی تصاویر استریو. 49

3-1-2 نتیجه گیری ...................................................................................................................................................55

3-2 ارزیابی کیفیت تصاویر استریو بر اساس معیارهای عینی.. 56

3-2-1 کیفیت تصویر و اندازه گیری اختلاف اعوجاج سراسری.. 61

3-2-2 کیفیت تصویر واندازه گیری اختلاف اعوجاجاختلافمحلی.. 63

3-3 پیش بینی کیفیتویدیو سه بعدیبا استفاده از مدل های کیفیتعینیویدیو دوبعدی.. 65

3-4 معیارهای ذهنی کیفیت بکار رفته در فشرده‌سازی تصاویر سه‌بعدی.. 71

3-4-1 تاریخچه فشرده‌سازی.. 72

3-4-2 ویژگی های مهم سیستم بصری انسان. 74

3-4-3 تحقیقات انجام شده بر روی میزان مناسب فشردهسازی بر اساس سیستم بینایی انسان. 76

3-4-4 الگوریتم ارائه شده جهت اندازهگیری کنتراست سه بعدی با پهنای باند محدود 77

3-5 معیار عینی ارزیابی کیفیت بر اساس عمق تصویر. 79

3-5-1 بررسی کیفیت مبتنی بر عمق تصویر. 79

3-5-2 روش ارائه شده جهتارزیابی عینی کاملDIBR.. 82

3-6 ارزیابی عینی کیفیت تصاویر استریو بر اساس تفاوت تصویر دو چشم. 85

3-6-1 تاثیر تفاوت دید دو چشمی بر ادراک سه بعدی.. 85

3-6-2 ارزیابی کیفیت عینی تصویر استریو. 88

3-7 ارزیابی کیفیت تصاویر سه بعدی بر اساس فرکانس های فضایی.. 90

3-7-1 اثر فرکانس فضایی بر دید غالب.. 90

3-7-2 ارزیابی کیفیت تصویر تخریب شده92

3-8 کیفیت درک شده از تصاویر سه بعدی فشرده‌سازی شده بر اساس تأثیرات کدینگ JPEG متقارن و نامتقارن. 96

3-8-1 کدینگ نامتقارن و کیفیت درک شدهتصویر. 96

3-8-2 عمق درک شده97

3-8-3 وضوح درک شده98

3-8-4 فشار چشم درک شده99

نتیجه گیریو راهکار پیشنهادی104

مراجع111

 

فهرست شکل‌ها

شکل ‏1‑1. نمونه‌ای از نهان نگاری در تصویر. 3

شکل ‏1‑2. نهاننگاریاطلاعاتدر لابلاینتهایموسیقی.. 7

شکل ‏1‑3. اصول عمومی جهت نهان نگاری در متن.. 12

شکل ‏1‑4. مقایسه استفاده از تعداد بیت‌های گوناگون در نهان نگاری به روش بیت کم ارزش... 17

شکل 2-1. دریافت تصویر سه‌بعدی توسط چشم انسان ............................................................................................................................27

شکل 2-2. نمایش درک تصویر سه‌بعدی ......................................................................................................................................................28

شکل 2-3. نمایش تفاوت دو چشم .................................................................................................................................................................29

شکل 2-4. عینک سه بعدی .............................................................................................................................................................................31

شکل 2-5. الف) روش استریوسکوپی با استفاده از پلاریزاسیون ب) پلارایزهای مورد استفاده در روش استریوسکوپی ..............33

شکل 2-6.. ثبت تصویر توسط هولوگرام ........................................................................................................................................................34

شکل 2-7. بازسازی تصویر سه بعدی در روش هولوگرافی گابور .............................................................................................................36

شکل 2-8.ثبت هولوگرام در روش لایت- اپاتنیکس ...................................................................................................................................37

شکل 2-9. بازسازی تصویر سه بعدی در روش لیت- اپاتنیکس ..............................................................................................................38

شکل 2-10. مقایسه تصویربرداری توسط آرایه لنز در تصویربرداری ......................................................................................................41

شکل 2-11. آرایه لنز مورد استفاده جهت دریافت تصاویر انتگرالی به همراه سیستم مختصات متناظر راستای دید .................45

شکل ‏3‑1. کیفیت تصویر سه بعدی و کیفیت تصویر دوبعدی برای یک زوج استریو. 50

شکل ‏3‑2. مدلی از فرایند همگرایی: الف) جستجو برای بهترین تطبیق.. 52

شکل ‏3‑3. عکس از زوج استریو (بالا). چپ (L) و راست (R) و " سایکلپین ". 53

شکل ‏3‑4. محاسبه اختلاف (د)، شباهت استریو (س)55

شکل ‏3‑5. نگاشت اختلاف اصلی (سمت چپ) و نگاشت های اختلافی محاسبه شده59

شکل ‏3‑6. برآورد کیفیت از زوج های استریو با استفاده از یک رویکرد سراسری است.60

شکل ‏3‑7. برآورد کیفیت از زوج های استریو با استفاده از یک رویکرد محلی است.61

شکل ‏3‑8. نمونه ای از افزایش محلی شباهت ساختاری، از چپ به راست: نگاشت اصلی شباهت ساختاری ،64

شکل ‏3‑9. امتیازات MOS برای کیفیت تصویر درک شدهبا استفاده از VQM.68

شکل ‏3‑10. فشرده سازی بر روی مانکن، متقارن (بالا) و نامتقارن (پایین)75

شکل ‏3‑11. بیانگر گراف آن است، نتایج PSNR متقارن در مقابل نامتقارن فشرده سازی JPEG... 75

شکل ‏3‑12. چارچوبی از ارزیابی کیفیت عینی کامل مرجع. 81

شکل ‏3‑13. تصویر استریو. 85

شکل ‏3‑14. تصویر کلی تفاوت دو چشم از شکل 3-13. 86

شکل ‏3‑15. افزودن نویز در جایی که مقدار D نسبتا زیاد است... 87

شکل ‏3‑16. اضافه کردن نویز در جایی که مقدار D نزدیک به 0 می باشد. 88

شکل ‏3‑17. شرایط توزیع از نظر تفاوت دوچشم. 89

شکل ‏3‑18. تصویر سازی از تسلط چشم. 91

شکل ‏3‑19. حالت دیگر از تسلط چشم. 92

شکل 4-1. نمونه ای از تصویر برداری انتگرالی الف)مناطق جغرافیایی ب)علم پزشکی ...............................................................105

شکل 4-2. تصویری که اصلی که قرار است اطلاعات در آن درج شود ................................................................................................108

شکل 4-3. تصویر اصلی بعد از درج پیغام ................................................................................................................................................ 110

 فهرست نمودارها

نمودار ‏1‑1. طبقه‌بندی انواع واترمارکینگ... 4

نمودار ‏1‑2. هیستوگرام فایل اصلی.. 23

نمودار ‏1‑3. هیستوگرام فایل محتوای پنهان نگاري.. 24

 فهرست جداول

جدول ‏3‑1. ارزیابی عملکرد مدل های کیفیت تصویر. 70