Inverse problems in image processing
Project goals
The project focuses on solving inverse problems, which is a critical step in the digital image analysis pipeline. We consider three image acquisition models with a different level of blur complexity: convolution, space-variant convolution and general radiometric degradation. A new concept is proposed to approach the image restoration/deconvolution problem from a group theory perspective. The degradation operator is viewed as a group action and then quantitative characteristics of group orbits define invariants to the group action. The invariants are estimated with projection operators that are specific for the given family of degradation/blur type. Image restoration is an optimization process guided by the invariants that penalizes solutions outside admissible blur types. Further, we plan to tackle open problems of composite invariants to blur and geometric deformations. The methods we develop will be applied on real data and in real tasks, namely in biomedical imaging, robotics, and other areas.
Keywords
Image analysisinverse problemsdegradation modelsprojection operatorsblind deconvolutionregularized solutioninvariant orbits
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202100005
Main participants
Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-03921S
Alternative language
Project name in Czech
Inverzní problémy ve zpracování obrazu
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na řešení inverzních problémů, které jsou nedílnou součástí procesu počítačové analýzy obrazu. Uvažujeme tři modely formování obrazu s různou úrovní složitosti poškození: konvoluce, prostorově se měnící konvoluce a obecná radiometrická degradace. Originální koncept, který předkládáme, přistupuje k restaurování obrazu z pohledu teorie grup. Na degradační operátor lze pohlížet jako na akci grupy. Kvantitativní charakteristiky orbit grupy pak definují invarianty vůči akci grupy. Invarianty jsou konstruovány pomocí projekčních operátorů, které jsou specifické pro daný typ degradací. Restaurování obrazu je formulováno jako optimalizační úloha regularizovaná invarianty, které penalizují řešení mimo předpokládaný prostor degradací. Dále plánujeme metodu rozšířit na kompozitní degradace radiometrického a geometrického typu. Vyvinuté metody použijeme na reálná data a úlohy zejména v biomedicínském zobrazování, robotice a dalších oborech.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
OECD FORD - secondary branch
—
OECD FORD - another secondary branch
—
AF - Documentation, librarianship, work with information
BC - Theory and management systems
BD - Information theory
IN - Informatics
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Jun 30, 2024
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
15,392 thou. CZK
Public financial support
11,057 thou. CZK
Other public sources
4,335 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
15 392 CZK thou.
Public support
11 057 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Solution period
01. 01. 2021 - 30. 06. 2024