RICERCA ITALIANA     

Il progetto, promosso da STMicroelectronics srl, ha riguardato lo studio e lo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative per l’acquisizione delle immagini, il loro trattamento, la stampa e la visualizzazione in fotocamere, videocamere e altri dispositivi digitali di largo consumo. Il progetto di ricerca industriale, finanziato tramite il Decreto Ministeriale 629/1997 (DM 629/1997) per circa 2.245.000 euro, ha richiesto e reso possibile la specializzazione di un team di riferimento internazionale nel campo delle elaborazione delle immagini per applicazioni consumer. Significativi sono stati i rapporti di collaborazione con le Università siciliane, testimoniati dall’attivazione, nell’ambito del progetto stesso, di contratti con le Università di Catania, Messina e Palermo e di un dottorato su attività inerenti al progetto.

Ambito della ricerca

Il progetto ha realizzato studi algoritmici ed architetturali sui componenti delle fotocamere digitali per ottimizzare l’elaborazione dell’immagine mettendo in sinergia competenze nei settori relativi a:

• Sensoristica
• Immagini “sintetiche”
• Elaborazione comune
• Progettazione di applicazioni
• Tecniche/standard di image processing

In particolare oggetto della ricerca sono state le seguenti tecniche e standard:

• JPEG2000
• Trasformate Wavelet
• Fuzzy Logic
• Trattamento intelligente del colore

Risultati

Si riporta per ogni obiettivo una sintesi dei risultati raggiunti e della loro utilizzabilità:

• Generazione dell’immagine
  Questo obiettivo ha permesso di sviluppare i nuovi algoritmi relativi alla generazione dell’immagine di seguito riportati: 1) riduzione del rumore 2) bilanciamento automatico del bianco e dell’esposizione 3) calibrazione del colore.
• Applicazioni
  Questo obiettivo ha permesso di definire nuove applicazioni da integrare nelle fotocamere digitali. In particolare, si sono affrontati aspetti come la segmentazione dell’immagine, stima e correzione della variazione di illuminazione e spostamento tra due immagini consecutive, assistenza nell’acquisizione di immagini stereoscopiche e relativa generazione automatica dell’anaglifo. Sono stati sviluppati alcuni moduli software per l’interfacciamento delle fotocamente digitali con altri dispositivi.
• Formattazione dell’immagine
  Finalità è stata lo sviluppo di tecniche avanzate e ottimizzate per la compressione (ad esempio in funzione della classificazione delle immagini), il controllo del fattore di compressione sia in JPEG che in JPEG2000, l’aumento della risoluzione, la conversione di formato ed esaltazione delle alte frequenze spaziali. Tali algoritmi, in genere, vengono applicati dopo la generazione dell’immagine a colori per la sua archiviazione.
  
• Studio architetturale
  Il presente obiettivo ha permesso di stimare la complessità degli algoritmi definiti durante lo svolgimento del progetto e di definire il partizionamento hardware e software di una nuova architettura ottimizzata in termini di consumo, potenza e memoria di elaborazione, scalabilità in modo da soddisfare le esigenze caratteristiche di differenti fasce di mercato con modifiche limitate. Di tale soluzione è disponibile lo schema a blocchi, lo studio di complessità e il relativo codice in CoWare. Prima di trasferire in produzione tali risultati è stata necessaria una fase di ingegnerizzazione del prototipo in funzione del tipo di bus, memoria e microcontrollore da implementare.

L’attività di ricerca ha anche consentito di ottenere i seguenti brevetti:

• A. Bruna, M.Mancuso, A.Galluzzo - "A Method Of Compressing Digital Images", No. EP1173025 del 16.01.2002
• A. Bosco, M. Mancuso - "Noise Filter For Bayer Pattern Image Data", No.EP1289309 del 05.03.2003
• A. Arena, M.Guarnera, M.Mancuso, A.Puliafito, M.Villari - "A method for merging digital images to obtain a high dynamic range digital image", No. EP1289308 del 05.03.2003
• S. Battiato, A. Castorina, M. Mancuso - "A method for merging digital images to obtain a high dynamic range digital image", No. EP1313066 del 21.05.2003
• S. Battiato, M. Mancuso - "Optimized quantization method for compressing digital images", No. EP1317145 del 04.06.2003
• S. Battiato, M. Mancuso - "Method of compressing digital images acquired in colour filter array (CFA) format", No. EP1320267 del 18.06.2003
• S. Battiato, A. Castorina, M. Mancuso – “Method for contrast enhancement in colour digital image”, No. EP1326209 del 09.07.2003