 Фрактальний метод кодування теплових медичних зображень
Фрактал - це деякий набір елементів, який залишається одним і тим же незалежно від масштабу, тобто важливою характеристикою фрактальних об’єктів є самоподібність. У відповідності до фрактальних методів кодування термограму можна визначити як фрактальну гратку, яка складається з рангових та доменних блоків зображення й утворює квадродерево.
Квадродерево утворюється таким чином:
- спочатку здійснюється "грубе" розбиття, тобто вся термограма розбивається на чотири квадрата (рангові блоки);
- для кожного рангового блока програма аналізує, який домен найкраще відповідає відображенню певного фрагмента теплового зображення (тобто який фрагмент найкраще покриває ранговий блок). При цьому контрастність та яскравість обчислюються методом найменших квадратів, що забезпечує максимальну відповідність;
- для того, щоб забезпечити максимальне стискання зображення, ті рангові блоки, які мають розмір більший, ніж найбільший з доменів, розбиваються на менші рангові блоки;
- якщо покриття знаходиться в межах допустимої похибки, то вважається, що цей ранговий блок вже покритий, і програма переходить до наступного блоку. У випадку, коли відхилення перевищує припустиму похибку, то програма перевіряє, чи була досягнута максимальна глибина квадродерева;
- якщо максимальна глибина квадродерева не була досягнута, то програма розбиває блок на чотири менших рангових блока та продовжує пошук оптимальних доменів, тобто процес перетворень для нових рангових блоків починається спочатку;
- процес закінчується, коли всі рангові блоки будут покриті в межах допустимої похибки.
Варто відзначити, що зменшення величини допустимої похибки призводить до збільшення кількості рангових блоків, так само як і збільшення глибини квадродерева є причиною збільшення кількості рангових блоків. Велика кількість рангових блоків призводить до зменшення ступеню стиснення термограми, але якість декодованого зображення буде краща.
Нижче наведено медичну термограму (рис.1) та квадродерева побудовані для цього теплового зображення з різною допустимою похибкою та глибиною квадродерева.
 
Рисунок 1 Рисунок 2
 
Рисунок 3 Рисунок 4
Рисунок 2 - глибина квадродерева 6, допустима похибка 0,05
Рисунок 3 - глибина квадродерева 7, допустима похибка 0,05
Рисунок 4 - глибина квадродерева 6, допустима похибка 0,025
У процесі фрактального кодування не використовується інформація про лінійні розміри фрагмента термограми, що кодується, натомість при декодуванні в зображення більшого розміру додаються деталі, які однак, не суперечать контексту зображення, візуалізованого тепловізійною оптоелектронною системою.
Література:
1. Уэлстид С. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений в действии: Учебное пособие. - М.: Изд-во Триумф, 2003. - 320 с.
| 
