Väitös

Uudet kuvanpakkausmenetelmät mahdollistavat plenoptisen kamerateknologian laajemman käyttöönoton

Pekka Astola
Uudet plenoptiset kamerajärjestelmät mahdollistavat siirtymisen kohti kolmiulotteista kuvantamista. Yleistyäkseen uusi kuvantamisteknologia tarvitsee kuitenkin uudenlaisia kuvanpakkausmenetelmiä. Diplomi-insinööri Pekka Astolan väitöskirjatyössä esitellään uusia kuvankoodausmenetelmiä, joiden avulla plenoptisia kuvia voidaan välittää tietoverkoissa tehokkaasti ja kansainvälisesti standardoidussa muodossa.

Plenoptisessa kuvantamisessa kohteen heijastamasta valosta tallennetaan kirkkauden ja värin lisäksi myös suuntainformaatiota mikrolinssiryhmän tai vaihtoehtoisesti monikamerajärjestelmän avulla. Digikuvista tuttu kaksiulotteinen värikuva saa plenoptisessa kuvantamisessa rinnalleen toiset kaksi ulottuvuutta kuvakulman muodossa. Perinteisiin kuvausmenetelmiin verrattuna tämä mahdollistaa esimerkiksi kuvauskohteen mallintamisen kolmiulotteisesti, tai vaikkapa tarkennuspisteen ja kuvakulman muuttamisen jälkiprosessoinnin yhteydessä.

Pekka Astola esittelee väitöstutkimuksessaan, miten plenoptisia kuvia ja niistä johdettuja valokenttiä voidaan tehokkaasti pakata sovittamalla yhteen perinteisiä kuvanpakkausmenetelmiä ja kuvauskohteen geometriaan perustuvia uusia ennustavia pakkausmenetelmiä. Astolan kehittämä pakkausmenetelmä on myös osa tulevaa kansainvälistä ISO/IEC 21794 JPEG Pleno tiedostostandardia.

– Plenoptiset kamerat tarjoavat uudenlaisia mahdollisuuksia niin teollisuudelle kuin kuluttajillekin. Tehokkaat ja käytännölliset pakkausmenetelmät ja niiden pohjalta laaditut kansainväliset tiedostostandardit ovat erittäin tärkeitä teknologian laajemman käyttöönoton kannalta, Astola kertoo.

Diplomi-insinööri Pekka Astolan tietotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Light Field Compression Using Disparity-Based 4D Predictive Coding tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 12.6.2020 klo 12.00 alkaen. Vastaväittäjinä toimivat professori Søren Forchhammer, Technical University of Denmark ja tekniikan tohtori Igor Curcio, Nokia Technologies. Kustoksena toimii professori Ioan Tabus.

Koronavirustilanteen takia Tampereen yliopiston väitöstilaisuuksia ei toistaiseksi järjestetä yleisötilaisuuksina. Väitöstä voi seurata etäyhteydellä.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa https://trepo.tuni.fi/handle/10024/122350

Kuva: Sandra Luhtaa