Diseño de aperturas de codificación para la adquisición compresiva de imágenes espectrales dinámicas

Simple item page
dc.contributor.advisorArguello Fuentes, Henry
dc.contributor.advisorGalvis Carreño, Laura Viviana
dc.contributor.authorLeon Lopez, Kareth Marcela
dc.date.accessioned2024-03-03T23:25:47Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:25:47Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractLos sistemas de adquisici´on de v´ıdeo espectral compresivo permiten obtener informaci´on espacial, espectral y temporal a trav´es de la codificaci´on y dispersi´on de los rayos incidentes usando una apertura de codificaci´on y un elemento dispersor, respectivamente. Las aperturas codificadas de color (CCA) se han introducido en sistemas de adquisici´on compresiva de im´agenes espectrales implicando estrategias de codificaci´on m´as significativas. A pesar de que el uso de la CCA ofrece ventajas significativas y podr´ıa aplicarse tambi´en a la adquisici´on de video espectral compresivo, esta ´ultima aplicaci´on presenta a´un diversos desaf´ıos originados por la variable temporal. Durante la reconstrucci´on de v´ıdeo, algunos artefactos producidos por el movimiento de la escena obtienen alias da˜nando los datos. Como resultado, se han propuesto enfoques de reconstrucci´on basados en m´ultiples resoluciones para aliviar el aliasing y mejorar la reconstrucci´on de video. Sin embargo, estos enfoques se han enfocado en arquitecturas de multiplexaci´on espacial o temporal mientras descartando la informaci´on espectral en el video. En este trabajo, se propone un enfoque de codificaci´on y reconstrucci´on para un sistema de adquisici´on de video espectral compresivo. Para la codificaci´on, se propone un algoritmo que dise˜na las aperturas de codificaci´on explotando la matriz de muestreo usando la propiedad de coherencia. Los patrones dise˜nados permiten muestrear la informaci´on espacial, espectral y temporal de una manera uniforme tal que cada fotograma espectral se muestrea espacialmente al menos una vez. Para la reconstrucci´on, se propone un enfoque de reconstrucci´on basado en multiresoluci´on en el sistema de multiplexaci´on espectral CASSI (extendido al video) que permite extraer estimaciones de flujo ´optico para abordar una reconstrucci´on de mayor calidad. Los experimentos computacionales realizados sobre cuatro videos espectrales diferentes muestran una mejora de hasta 4 dB en t´erminos de relaci´on pico-se˜nal a ruido (PSNR) en la calidad de reconstrucci´on con el enfoque multiresoluci´on utilizando los patrones dise˜nados con respecto a estructuras aleatorias.
dc.description.abstractenglishCompressive spectral video sensing systems allow obtaining spatial, spectral and temporal information through the encoding and dispersion of the incoming light rays using a coded aperture and a dispersive element, respectively. Colored coded apertures (CCA) have been introduced in compressive spectral imaging (CSI) systems entailing richer coding strategies. Even though the use of the CCA offers significant advantages and could also be applied to compressive spectral video sensing, this later application still exhibits diverse challenges originated by the temporal variable. During the video reconstruction, some artifacts produced by the scene motion get aliased damaging the data. As a result, multiresolution-based reconstruction approaches have been proposed in order to alleviate the aliasing and enhance the video reconstruction. However, these approaches have been focused in spatial or temporal multiplexing architectures while the spectral information in the video is discarded. In this work, it is proposed an encoding and reconstruction approach for compressive spectral video sensing system. For the encoding, it is proposed an algorithm that design the coded apertures exploiting the sensing matrix by using the coherence property. The designed patterns allow to sense the spatial, spectral and temporal information in an uniform way such that each spectral frame is spatially sensed at least once. For the reconstruction, it is proposed a multiresolution-based reconstruction approach in the spectral multiplexing system CASSI (extended to video) allowing to extract optical flow estimates to address a higher quality reconstruction. Computational experiments performed over four different spectral videos show an improvement up to 4 dB in terms of peak-signal to noise ratio (PSNR) in the reconstruction quality with the multiresolution approach using the designed patterns with respect to the optimized and random CCA patterns.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/36934
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectVideo Espectral
dc.subjectDise˜No De Aperturas De Codificaci´On
dc.subjectCorrelaci´On Temporal
dc.subjectMuestreo Compresivo.
dc.subject.keywordCompressive Spectral Video
dc.subject.keywordCoded Aperture Design
dc.subject.keywordTemporal Correlation
dc.subject.keywordCompressive Sensing
dc.titleDiseño de aperturas de codificación para la adquisición compresiva de imágenes espectrales dinámicas
dc.title.englishCoded aperture design for compressive spectral video sensing
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
202.06 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
14.23 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
86.35 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Maestría en Ingeniería de Sistemas e Informática