\documentclass{beamer}%[compress][red]
%\mode<presentation>
\usepackage{natbib}
%\usepackage{algorithm}
%\usepackage{algorithmic}
\usetheme{Warsaw}
%\usecolortheme{rose}
\usepackage{subfigure}
\usepackage{pdfpages}
%\usepcakage{multimedia} % to include movies , movie15
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows}
\tikzstyle{block}=[draw opacity=0.7,line width=1.4cm]

\usepackage{xepersian}

\usepackage{syntonly}
%\syntaxonly

\settextfont[Scale=1.2]{XB Zar}
\setlatintextfont[Scale=1]{Linux Libertine}
\defpersianfont\tookhali[Scale=1.2]{XB Kayhan Pook}
\defpersianfont\sayeh[Scale=1.2]{XB Kayhan Sayeh}
\defpersianfont\bolditalic[Scale=1.2]{XB Kayhan Italic}
\defpersianfont\navaar[Scale=1.2]{XB Kayhan Navaar}

\newcommand{\warp}{\mathbf{W}(\mathbf{x};\mathbf{p})}
\newcommand{\IWarp}{I(\mathbf{W}(\mathbf{x};\mathbf{p}))}
\newcommand{\round}[2]{\frac{\partial{#1}}{\partial{#2}}}
\newcommand{\roundB}[2]{\frac{\partial{\mathbf{#1}}}{\partial{\mathbf{#2}}}}
\newcommand{\warpdp}{\mathbf{W}(\mathbf{x;\mathbf{p+\triangle p}})}

\hypersetup{pdfpagemode=FullScreen} % makes your presentation go automatically to full screen
\setbeamercovered{transparent}

\useinnertheme{circles}% 
%\useoutertheme[subsection=false]{smoothbars}
%\useoutertheme{infolines}% پایین صفحه اش جالب است فقط یک مشکل کوچک دارد
%\useoutertheme{miniframes} %شبیه smoothbars است
%\useoutertheme{tree}%{split}%{smoothtree}%{shadow}%{sidebar} 
%\useoutertheme{susan} %شبیه smoothbars است
%\useoutertheme{shadow} %

\setbeamertemplate{footline}
{
  \begin{beamercolorbox}[colsep=1.5pt]{upper separation line foot}
  \end{beamercolorbox}
  \hbox{%
    \begin{beamercolorbox}[wd=.33333\paperwidth,ht=2.25ex,dp=1ex,left]{date in head/foot}%
      \usebeamerfont{date in head/foot}
	  \insertframenumber{} / \inserttotalframenumber\hspace*{2ex} 
	  \hspace*{2ex} \insertshortdate
    \end{beamercolorbox}%
    \begin{beamercolorbox}[wd=.33333\paperwidth,ht=2.5ex,dp=1.25ex,center]{author in head/foot}%
      \usebeamerfont{title in head/foot}\beginR\inserttitle \endR
    \end{beamercolorbox}%
    \begin{beamercolorbox}[wd=.33333\paperwidth,ht=2.25ex,dp=1ex,right]{title in head/foot}%
      \usebeamerfont{title in head/foot}\beginR\hspace*{2ex}\insertshortauthor \hspace*{1ex} (\insertshortinstitute) \endR
    \end{beamercolorbox}}%
}


\AtBeginDocument{\setdigitfont[Scale=1]{XB Zar}}

% اصلاح alert
\makeatletter
\let\origin@alert=\alert
\def\alert#1{\beginL\origin@alert{\beginR#1\endR}\endL}
%\def\alert#1{\ifmmode\origin@alert{#1}\else\if@RTL\begingroup\addfontfeature{Color=FF0000}#1\endgroup\else\origin@alert{#1}\fi\fi}
\makeatother

%\usepackage[margin=10pt,font=scriptsize,labelfont=bf]{caption}

%[page number]
%\setbeamertemplate{footline}{\hfill\insertframenumber/\inserttotalframenumber} 
%\setbeamertemplate{footline}[page number]{footline}	 %gets rid of bottom navigation bars
%\setbeamertemplate{footline}{\hspace*{.5cm}\scriptsize{\insertauthor\hspace*{100pt}\inserttitle\hspace*{80pt}\insertframenumber}} 

\newcommand\LRcitep[1]{\lr{\rmfamily{\citep{#1}}}}


\title{افزایش وضوح ناحیه‌ای}
\author[امین‌طوسی \and فتحی \and مزینی]{محمود امین‌طوسی \and محمود فتحی \and ناصر مزینی}
\institute[IUST]{دانشگاه علم و صنعت ایران}
%\AtBeginSection[]
%{
%  \begin{frame}<beamer>
%    \frametitle{فهرست مطالب}
%    \tableofcontents[currentsection]
%  \end{frame}
%}

\date[\lr{CSICC09}]
{چهاردهمین کنفرانس ملی انجمن کامپیوتر - اسفندماه ۱۳۸۷}

\begin{document}
\begin{frame}
\begin{center}
{\navaar بسم‌الله‌الرحمن‌الرحیم}
\end{center}
\titlepage
\end{frame}

  %\begin{frame}%<beamer>
  %  \frametitle{فهرست مطالب}
  %  \tableofcontents
  %\end{frame}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\section{مقدمه}
\subsection{تعریف مسئله}
\begin{frame}{بهبود کیفیت تصویر و فیلم‌ها}
\begin{itemize}
\item همه‌گیر شدن ابزار تصویر برداری دیجیتال همچون موبایل‌ها
\item داشتن عکس‌ها و فیلم‌های با کیفیت‌های متفاوت
\item علاقمندی به افزایش کیفیت و وضوح تصاویر و فیلم‌ها
\end{itemize}
\pause

\begin{بلوک‌مثال}{وضوح برتر (\lr{Super-Resolution})}
تولید یک، یا یک مجموعه از تصاویرِ با وضوحِ بالا از روی یک 
دنباله از تصاویر با وضوحِ پایین 
\end{بلوک‌مثال}
\end{frame}

\begin{frame}{ویژگی‌های تصاویر}
%\framesubtitle{}
\begin{بلوک‌مثال}{تصاویر ورودی}
\begin{itemize}
\item جابجایی
\item شدت روشنایی
\item پخش نقطه‌ای
\item نویز
\end{itemize}
\end{بلوک‌مثال}
\pause
\begin{تعریف}
وضوح: میزان \alert{جزییات} قابل تشخیص در تصویر
\end{تعریف}
\end{frame}

\begin{frame}{یک مثال}
%\framesubtitle{}
\vspace{-8mm}
\begin{columns}%[t]
\column{0.3\textwidth}
\begin{figure}
\centering
\subfigure{\includegraphics[width=.95\columnwidth]{Images/LR1.jpg}}
\subfigure{\includegraphics[width=.95\columnwidth]{Images/LR2.jpg}}
\subfigure{\includegraphics[width=.95\columnwidth]{Images/LR3.jpg}}
\subfigure{\includegraphics[width=.95\columnwidth]{Images/LR4.jpg}}
\end{figure}
\pause
\column{0.6\textwidth}
%\pgfimage[width=.95\columnwidth]{Images/LR1.jpg}
%\newline \pgfimage[width=.95\columnwidth]{Images/HR.jpg}
\begin{figure}
\centering
\subfigure{\includegraphics[width=.95\columnwidth]{Images/LR1.jpg}}
%\pause
\subfigure{\includegraphics[width=.95\columnwidth]{Images/HR.jpg}}
\end{figure}
%\newline\centering {\tiny Freeman}\newline
\end{columns}

\end{frame}


\subsection{تاریخچه}
\begin{frame}{تاریخچه وضوح برتر}	
%\framesubtitle{تاریخچه وضوح برتر}
\begin{itemize}
\item
روشی برای افزایش وضوح تصاویر دریافتی از ماهواره در سال 1984، توسط تی‌سای و هوآنگ\LTRfootnote{Tsai and Huang}\LRcitep{Tsai84multiframe}. 

\pause
\item
کاربردها:
\begin{itemize}
\item پزشکی 
\item نظامی
\item مراقبت بینایی
\item و $\dots$
\end{itemize}

\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{زیرمسائل}
 دو مسئله‌ی اصلی در الگوریتم‌های وضوحِ برتر :
\begin{itemize}
\item[-] باید تمام تصاویر ورودی دقیقاً نسبت به هم و روی یک شبکه‌ی مشترک تنظیم شوند (ثبت تصویر)\LTRfootnote{ Registration} 

\pause
\item[-] بایستی تصویر نهایی از روی این تصاویر تنظیم شده بازسازی شود\LTRfootnote{ Reconstruction}.
\end{itemize}
\end{frame}

\subsection{مسئله مورد بحث در اینجا}
\begin{frame}{\small مسئلهٔ ما:افزایش وضوح یک تصویر با استفاده از تعدادی تصویر با وضوح بالا}
%\framesubtitle{افزایش وضوح یک تصویر با استفاده از تعدادی تصویر با وضوح بالا}
\vspace{-3mm}
\begin{بلوک‌مثال}{\tiny یک تصویر با وضوح پایین از نقش برجسته‌ی داریوش در بیستون}
\centering\pgfimage[width=.45\columnwidth]{Images/Katibeh_Darius.JPG}
\end{بلوک‌مثال}

\pause
\begin{columns}%[t]
\column{.25\textwidth} \pgfimage[width=1.05\columnwidth]{Images/Darius_img_3229.jpg}
\column{0.17\textwidth} \pgfimage[width=1.05\columnwidth]{Images/Afrade_3_5.jpg}
\column{0.12\textwidth} \pgfimage[width=1.05\columnwidth]{Images/Skunkha.jpg}
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}{کاربردهایی از این حالت خاص}
\begin{itemize}
\item برداشت عکس‌هایی با وضوح متفاوت به دلیل  محدودیت حافظه‌ی دوربین،

\pause
\item به صورت ناخواسته، دوربین روی وضوح پایین تنظیم شده بوده است،

\pause
\item گرفتن عکس از صحنه از زوایای مختلف توسط یک یا چند نفر،

\pause
\item محدودیت میدان دیدِ\LTRfootnote{ Field of view} 
\end{itemize}
\end{frame}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\section{شیوه‌ی پیشنهادی}

\begin{frame}
\centering
%\vspace{-10mm}
\begin{latin}
  \begin{tikzpicture}%[x=1.5cm,y=1cm]
  %\draw[help lines] (0,0) grid (11,7);
    %\useasboundingbox (0cm,0cm) rectangle (7cm,2cm);
	\pgftext[base,at={\pgfpoint{5.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=7cm]{Images/OneLR_manyHR_Presentation1.pdf}}
    \begin{scope}%[xshift=-.5mm]
	%\shadedraw [shading=axis](0,0) rectangle (4,2);
      \only<2->
      {
	  %pattern color=blue,pattern=fivepointed stars
%        \filldraw[fill=examplefill,draw opacity=0.5]   (1,6)  rectangle (9.3,4.3) %Only a rectangle, is not transparent
%        \filldraw[color=red!50]   (1,6)  rectangle (9.3,4.3) %Only a rectangle, is not transparent
%        \draw[color=red!50]   (1,6)  rectangle (9.3,4.3) %Only a rectangle 
%        \draw[top color=red!50]   (1,6)  rectangle (9.3,4.3) %Shading rect
%        \draw[red!50,block]            (1,5)   -- (9.3,5)
        \fill[nearly transparent,red]   (1,6)  rectangle (9.6,3.2) %Only a rectangle, is not transparent
          node[midway,below] {\tiny\rl{تخمین مدل تبدیل}};
      }
        
      \only<3->
      {
        \fill[nearly transparent,green]   (1,3.1)  rectangle (9.6,2.5) ;
%        \draw[green!50!black,block] (1,3)   -- (8,3)
          node[midway,below] {دقیق‌تر نمودن مدل};
      }

      \only<4->
      {
        \fill[nearly transparent, blue] (1,2.4)  rectangle (9.6,1.2) ;
        %\draw[blue,block]           (2,.5) -- (10,.5)
          node[midway,below] {ترکیب};
      }
    \end{scope}
  \end{tikzpicture}
\end{latin}
\end{frame}

\subsection{تخمین مدل تبدیل}
\begin{frame}{پیدا کردن نقاط کلیدی}
\begin{بلوک‌مثال}{\tiny انواع نقاط کلیدی}
\begin{itemize}
 \item گوشه‌ها
 \item نقاط کلیدی \lr{SIFT} (تبدیل ویژگی نامتغیر با مقیاس) \LTRfootnote{ (SIFT) Scale Invariant Feature Transform}
\end{itemize}
\end{بلوک‌مثال}
\end{frame}

\begin{frame}{تغییر اندازه‌ی تصویر ورودی}
%\insertframenumber%\framesubtitle{}
\begin{itemize}
{ \item انتخاب یک ضریب بزرگنمایی ثابت ($r$)} 
{ \item ناکارا بودن برای مسئله ما} 
{ \item تخمین $r$ بر اساس نسبت اندازه‌ی اشیاء مشترک در دو تصویر}
\end{itemize}
\pause
\begin{latin}
  \begin{tikzpicture}%[x=1.5cm,y=1cm]
  %\draw[help lines] (0,0) grid (11,7);
	\only<2>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{5.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=4cm]{Images/Darius_img_3229_BR_SIFT_InlyingMatches.jpg}}}
	\only<3>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{5.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=4cm]{Images/Darius_img_3229_AR_SIFT_InlyingMatches.jpg}}}
  \end{tikzpicture}
\end{latin}

\end{frame}

\begin{frame}{حذف برون‌هشته‌ها و تخمین ماتریس تبدیل}
%\insertframenumber%
\framesubtitle{با الگوریتم RANSAC}
الگوریتم معروف \lr{RANSAC}\LTRfootnote{ RANdom SAmple Consensus}\LRcitep{Fischler81random}، مجموعه دادگان را به دو مجموعه‌ی \femph{درون هشته‌ها}
\LTRfootnote{ Inliers (The largest consensus set)} و \femph{برون هشته‌ها}\LTRfootnote{ Outliers (The rest of the data set)} افراز نموده و همزمان 
تخمینی از مدل بر اساس مجموعه‌ی حداقل با بیشترین تصدیق\LTRfootnote{ The minimal set with greatest support } را بدست می‌دهد \LRcitep{Hartley2004book}. 

\only<2> {\pgfimage[height=4cm]{Images/Darius_img_3229_BR_SIFT_PutativeMatches.jpg}}
\end{frame}

\begin{frame}{نگاشت تصویر آموزشی بر اساس این تخمین}
\begin{columns}%[t]
\column{.25\textwidth} \pgfimage[width=1\columnwidth]{Images/PointMapping_HR.jpg}
\column{0.75\textwidth} \pgfimage[width=1\columnwidth]{Images/PointMapping_LR.jpg}
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}{نگاشت تصویر آموزشی بر اساس این تخمین}
%\insertframenumber%\framesubtitle{}
\begin{latin}
  \begin{tikzpicture}
	\only<1>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{4.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=6.5cm]
	{Images/Darius_img_3229_AR_Im1Transformed.jpg}}}
%	{D:/PhDCourses/SuperResolution/Regional_SR/Katibeh_Farsi/Darius_img_3229_AR_Im1Transformed.jpg}}}
	\only<1>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{8.5cm}{3cm}}]{\pgfimage[height=4cm]{Images/Darius_img_3229.jpg}}}
%	\only<2>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{4.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=6.5cm]
%	{D:/PhDCourses/SuperResolution/Regional_SR/Katibeh_Farsi/Afrade_3_5_AR_Im1Transformed.jpg}}}
%	\only<2>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{9cm}{3cm}}]{\pgfimage[height=4cm]{Images/Afrade_3_5.JPG}}}
  \end{tikzpicture}
\end{latin}

\end{frame}


\subsection{دقیق‌تر نمودن مدل نگاشت}
\begin{frame}{چرا دقیق‌تر؟}
%\insertframenumber%\framesubtitle{}
\begin{latin}
  \begin{tikzpicture}
	\only<1>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{4.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=6.5cm]
	{D:/PhDCourses/SuperResolution/Regional_SR/Katibeh_Farsi_wtihAndWithoutArea/Darius_img_3229_BR_XFus.jpg}}}
	\only<2>{\pgftext[base,at={\pgfpoint{4.5cm}{0cm}}]{\pgfimage[height=6.5cm]
	{D:/PhDCourses/SuperResolution/Regional_SR/Katibeh_Farsi_wtihAndWithoutArea/Darius_img_3229_AR_AreaBased_XFus.jpg}}}
  \end{tikzpicture}
\end{latin}
\end{frame}

\begin{frame}{چرا دقیق‌تر؟}
\vspace{-.3cm}
%\insertframenumber%\framesubtitle{}
\begin{center}
قبل از دقیق نمودن\newline
\pgfimage[height=2.5cm]{D:/PhDCourses/SuperResolution/Regional_SR/Katibeh_Farsi_wtihAndWithoutArea/Darius_img_3229_ARXFus_Cropped2.jpg}
\end{center}
\begin{center}
\newline پس از دقیق نمودن \newline
\noindent\pgfimage[height=2.5cm]{D:/PhDCourses/SuperResolution/Regional_SR/Katibeh_Farsi_wtihAndWithoutArea/Darius_img_3229_ARAreaBased_XFus_Cropped2.jpg}
\end{center}
\end{frame}

\begin{frame}{چگونه دقیق‌تر؟}
\framesubtitle{با الگوریتم لوکاس-کاناد\LRcitep{Lucas81iterative}}
\begin{latin}
\textbf{Input}:
The reference image $I$ and template image $T$.\\
\textbf{Output}: The warp model $\warp$.\\
\textbf{Repeat}\\
\begin{quote}
 1. Warp $I$ with $\warp$ to compute $\IWarp$. \\
 2. Compute the error image $T(x)-\IWarp$. \\ 
 3. Warp the gradient $\nabla I$ with $\warp$. \\
 4. Evaluate the Jacobian $\roundB{W}{p}$ at $(\mathbf{x;p})$. \\
 5. Compute the steepest descent images $\nabla I\roundB{W}{p}$. \\
 6. Compute $H = \sum_x[\nabla I\roundB{W}{p}]^T[\nabla I\roundB{W}{p}]$.\\
 7. Compute $\triangle\mathbf{p} = H^{-1} \sum_x[\nabla I\roundB{W}{p}]^T[T(\mathbf{x})-\IWarp]$.\\
 8. Update the parameters $\mathbf{p}\leftarrow\mathbf{p}+\triangle\mathbf{p}$. \\
\end{quote}
\textbf{Until}{$||\triangle\mathbf{p}||\leq\epsilon$
or Reaching to Maximum Iteration allowed}
\end{latin}

\end{frame}

\subsection{نگاشت و ترکیب}
\begin{frame}{آمیختن یا ترکیب (\lr{Fusion})}
\begin{بلوک‌مثال}{ روشهای ترکیب}
\begin{itemize}
\only<1->{\item {همرنگ‌سازی چند بانده \LRcitep{Burt83multiresolution}}}
\only<2->{\item {تبدیل موجک \LRcitep{Hill02image}}}
\end{itemize} 
\end{بلوک‌مثال}
\end{frame}


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\section{نتایج}
\subsection{تصویر نهایی}
\begin{frame}{تصویر نهایی تولید شده}
\framesubtitle{با نمایش قاب‌ها}
\pgfimage[height=6cm]{Images/Skunkha_AR_AreaBased_XFus.jpg}
\end{frame}

\begin{frame}{تصویر نهایی تولید شده}
\framesubtitle{بدون نمایش قاب‌ها}
\pgfimage[height=6cm]{Images/Skunkha_AR_AreaBased_XFus_withoutBorder.jpg}
\end{frame}

\begin{frame}{تصویر نهایی تولید شده}
\framesubtitle{تصویر اولیه}
\pgfimage[height=6cm]{Images/Katibeh_Darius.JPG}
\end{frame}

\subsection{مقایسه‌ی بصری}
\begin{frame}{مقایسه‌ی بصری}
\begin{columns}%[t]
\column{0.5\textwidth}\pgfimage[width=.95\columnwidth]{Images/Skunkha_ARim2Nearest_Cropped.jpg}
\newline\centering {\tiny Nearest}\newline
%\subfigure[{روش بزرگنمائی} \lr{Bicubic}]{ \label{fig:Katibeh:Bicubic}
%\column{0.25\textwidth}\pgfimage[width=0.45\textwidth]{Images/Skunkha_ARim2Bicubic_Cropped.jpg}
\column{0.5\textwidth}\pgfimage[width=.95\columnwidth]{Images/Skunkha_ARFreeman_Cropped.jpg}
\newline\centering {\tiny Freeman}\newline
\end{columns}
\begin{columns}%[t]
\column{0.5\textwidth}\pgfimage[width=.95\columnwidth]{Images/Skunkha_ARXFus_Cropped.jpg}
\newline\centering {\tiny روش قبلی ارائه شده در کنفرانس بینایی ماشین}\newline
\column{0.5\textwidth}\pgfimage[width=.95\columnwidth]{Images/Skunkha_ARAreaBased_XFus_Cropped.jpg}
\newline\centering {\tiny {روش  پیشنهادی در این مقاله}}\newline
\end{columns}
\end{frame}

\subsection{مقایسه‌ی کمّی}
\begin{frame}{مقایسه‌ی کمّی}
{
\vspace{.5cm}
انرژی تصویر: $e(I) = |\round{I}{x}|+|\round{I}{y}|$\\
\vspace{1cm}
\centerline{
\includegraphics[height=5cm]{Images/Q_Comparison.eps}%OneLR_manyHR.pdf}%Skunkha.jpg}
}}
\end{frame}

\begin{section*}
\begin{frame}{\centering\small{با تشکر از شما و همچنین اعضای گروه زی‌پرشین\lr{(\XePersian)}}}
\begin{center}
{\Huge ؟}
\end{center}
\end{frame}

\begin{frame}{مراجع}
\begin{flushleft}
%\begin{RLE}
\begin{latin}
{\small
\bibliographystyle{plainnat}%unsrt
\bibliography{SR_References}
}
\end{latin}
%\end{RLE}
\end{flushleft}
\end{frame}

\end{document}