<p>Predmet istraživanja ove doktorske disertacije je problem<br />interpolacije slike. Glavni fokus disertacije je interpolacija slike<br />uz očuvanje prirodnosti teksture i očuvanje ivica (oštrine)<br />interpolirane slike. Dodatni izazov je da algoritam za interpolaciju<br />slike bude pogodan za primenu u uređajima sa ograničenim resursima.<br />Kvalitet rešenja se ocenjuje poređenjem sa algoritmima poznatim u<br />dostupnoj literaturi korišćenjem odgovarajućih metrika.</p> / <p>This PhD dissertation addresses the problem of image interpolation. The main<br />focus of the dissertation is image interpolation algorithm which preserves<br />edges and keeps a natural texture of interpolated images. Additional challenge<br />for image interpolation algorithm is to be suitable for application on resourcelimited<br />platforms. The quality of the proposed solution is benchmarked against<br />known image interpolation algorithms using appropriate metrics.</p>

<p>U doktorskoj disertaciji su prikazani elektronski sistemi razvijeni za<br />obradu signala sa senzora promenjive izlazne impedanse, koji se mogu<br />koristiti za različite vrste senzora. Razvijen je prototip mernog sistema<br />pomoću diskretnih komponenti. Merenja izvedena na ovom prototipu dokazala<br />su da se sa izabranom mernom metodom mogu dobiti zadovoljavajući rezultati<br />merenja. Projektovanjem analognog dela elektronskog sistema u CMOS<br />tehnologiji smanjene su dimenzije i potrošnja elektronskog sistema za obradu<br />signala, a poboljšane su merne karakteristike u odnosu na izvedu u<br />diskretnoj tehnologiji.</p> / <p>In this thesis, an electronic system for signal processing of sensors with variable<br />impedance has been developed. It can be used with different types of sensors. A<br />prototype of electronic system has been developed using discrete components.<br />Measurements made with this prototype have proved that applied measurement<br />method can be used to obtain satisfying measurement results. By designing analog<br />parts of electronic system in CMOS technology, dimensions and power consumption<br />of the electronic system for signal processing and measurement characteristics have<br />been improved, comparing to the prototype developed using discrete components.</p>

<p>Predložena je multiveličinska obrada kojom je moguće objediniti pojačanje<br />vidljivosti detalja kao i poboljšanje kontrasta radiografskih snimaka, kojim<br />se uspostavlja ravnoteža između kontrasta slabo i jasno vidljivih struktura.<br />Pored toga, obradom je obuhvaćeno i smanjenje globalnog kontrasta, čime je<br />moguće dodatno naglasiti lokalne strukture. Drugim rečima, predložena je<br />multiveličinska obrada koja integriše sve korake poboljšanja vidljivosti<br />anatomskih struktura. Predložena obrada razmotrena je u okviru razvijenog<br />algoritamskog okvira koji sadrži korake obrade radiografskih snimaka koji su<br />potrebni da bi se sirov signal, dobijen od strane detektora zračenja, obradio<br />i time pripremio za prikazivanje lekarima. Svaki od koraka obrade je<br />analiziran i predložena su originalna rešenja, kao i poboljšanja postojećih<br />pristupa. Evaluacijom je pokazano se integrisanom obradom postižu rezultati<br />koji prevazilaze one koji se dobijaju savremenom vrhunskom obradom, kao i da je<br />celokupni proces obrade moguće kontrolisati sa samo dva operativna<br />parametra. Da bi se upotpunila sveobuhvatna analiza procesa obrade<br />radiografskih snimaka, u disertaciji je razmotreno i uklanjanje artefakata<br />nastalih obradom, kao i mogućnost ubrzanja obrade radiografskih snimaka. Za<br />oba problema su ponuđena originalna rešenja čija je efikasnost<br />eksperimentalno potvrđena.</p> / <p>The thesis focuses on digital radiography image processing. Multi-scale processing is<br />proposed, which unifies detail visibility enhancement, local contrast enhancement and<br />global contrast reduction, thus enabling additional amplification of local structures. In<br />other words, the proposed multi-scale image processing integrates all steps of<br />anatomical structures visibility enhancement. For the purpose of the proposed<br />anatomical structures visibility enhancement analysis, a processing framework was<br />developed. The framework consists of several stages, used to process the image from<br />its raw form (signal obtained from the radiation detector), to the state where it will be<br />presented to the medical diagnostician. Each stage is analyzed and for each an<br />original solution or an improvement of an existing approach was proposed. Evaluation<br />has shown that integrated processing provides results which surpass state-of-the-art<br />processing methods, and that the entire processing pipeline can be controlled using<br />just two parameters. In order to complete the comprehensive analysis of radiography<br />image processing, processing artifacts removal and radiography image processing<br />acceleration are analyzed in the thesis. Both issues are addressed through original<br />solutions whose efficiency is experimentally confirmed.</p>

<p>Основни допринос дисертације су дефинисани методи истовременог<br />формирања више снопова код пријемника мултистатичког радара. Тиме<br />иста пријемна антена прима сигнале из целе хемисфере уз појачања<br />адекватна величини антене. Показано је да дефинисане методе,<br />примењене на конформне антене омогућавају формирање више<br />стотина снопова са само једним FPGA колом. Приказане су и<br />могућности паралелне обраде оволиког броја примљених радарских<br />сигнала. У пријемнику су обједињене функције претраживања простора<br />и праћења циљева. Процењене су величине простора који се може<br />покрити оваквим системом уз искључиву примену комерцијалне<br />технологије. Дате су методе синхронизације предајника и пријемника<br />засноване на технологији ултраширокопојасних комуникација.<br />&nbsp;</p> / <p>Osnovni doprinos disertacije su definisani metodi istovremenog<br />formiranja više snopova kod prijemnika multistatičkog radara. Time<br />ista prijemna antena prima signale iz cele hemisfere uz pojačanja<br />adekvatna veličini antene. Pokazano je da definisane metode,<br />primenjene na konformne antene omogućavaju formiranje više<br />stotina snopova sa samo jednim FPGA kolom. Prikazane su i<br />mogućnosti paralelne obrade ovolikog broja primljenih radarskih<br />signala. U prijemniku su objedinjene funkcije pretraživanja prostora<br />i praćenja ciljeva. Procenjene su veličine prostora koji se može<br />pokriti ovakvim sistemom uz isključivu primenu komercijalne<br />tehnologije. Date su metode sinhronizacije predajnika i prijemnika<br />zasnovane na tehnologiji ultraširokopojasnih komunikacija.<br />&nbsp;</p> / <p>Main contribution of this dissertation are the new digital beam forming<br />methods, suitable for applicable in multibeam conformal antenna. These<br />methods maintain antenna gain independently of beam positions in whole<br />hemisphere, scanned by the radar. Few hundred beams could be formed by<br />the only one FPGA. Parallel digital signal processing of these beams can be<br />also performed by the only one FPGA. Functions of surveillance and tracking<br />radar are joint in the one receiver. High accuracy in time and frequency<br />synchronization between receiver and transmitter is enabled by UWB.</p>

<p>У раду је предложен нови модел за ретку апроксимацију Гаусових<br />компоненти у моделима за статистичко препознавање облика<br />заснованим на Гаусовим смешама, а са циљем редукције сложености<br />препознавања. Апроксимације инверзних коваријансних матрица<br />конструишу се као ретке линеарне комбинације симетричних матрица из<br />наученог редундантног скупа, коришћењем информационог критеријума<br />који почива на принципу минимума дискриминативне информације.<br />Ретка репрезентација подразумева релативно мали број активних<br />компоненти приликом реконструкције сигнала, а тај циљ постиже тако<br />што истовремено тежи: очувању информационог садржаја и<br />једноставности представе или репрезентације.</p> / <p>U radu je predložen novi model za retku aproksimaciju Gausovih<br />komponenti u modelima za statističko prepoznavanje oblika<br />zasnovanim na Gausovim smešama, a sa ciljem redukcije složenosti<br />prepoznavanja. Aproksimacije inverznih kovarijansnih matrica<br />konstruišu se kao retke linearne kombinacije simetričnih matrica iz<br />naučenog redundantnog skupa, korišćenjem informacionog kriterijuma<br />koji počiva na principu minimuma diskriminativne informacije.<br />Retka reprezentacija podrazumeva relativno mali broj aktivnih<br />komponenti prilikom rekonstrukcije signala, a taj cilj postiže tako<br />što istovremeno teži: očuvanju informacionog sadržaja i<br />jednostavnosti predstave ili reprezentacije.</p> / <p>Paper presents a new model for sparse approximation of Gaussian<br />components in statistical pattern recognition models that are based on<br />Gaussian mixtures, with the aim of reducing computational complexity.<br />Approximations of inverse covariance matrices are designed as sparse linear<br />combinations of symmetric matrices that form redundant set, which is learned<br />through information criterion based on the principle of minimum<br />discrimination information. Sparse representation assumes relatively small<br />number of active components in signal reconstruction, and it achieves that<br />goal by simultaneously striving for: preservation of information content and<br />simplicity of notion or representation.</p>