38928

Простой пороговый метод нелинейной фильтрации импульсных помех

Контрольная

Физика

Сигнал от каждого из элементов массива анализируемого изображения сравнивается со средним значением сигнала для небольшой группы mxn в окрестностях данного элемента Здесь m и n нечётные числа. Анизотропная фильтрация Анизотропная фильтрация относится к категории линейных процедур цифровой обработки массива [Eij ]. Он заключается выполнении операции свёртки исходного массива изображения формата M×N со скользящим сглаживающим массивом [W] меньшего формата m×n ядро свёртки. А поскольку в АТСН работающих в реальном масштабе времени...

Русский

2013-09-30

51.5 KB

3 чел.

Простой пороговый метод нелинейной фильтрации импульсных

помех.

Сигнал от каждого из элементов массива  анализируемого

изображения сравнивается со средним значением сигнала для

небольшой группы mxn в окрестностях данного элемента

Здесь m и n – нечётные числа. Если значение сигнала  превышает   на заданную пороговую величину ξ, то значение сигнала заменяется на среднее значение сигнала группы. Если – нет, то сохраняется прежнее значение. Таким образом, формируется новый массив

в котором устранены одиночные «выбросы», т.е. помехи, некоррелированные с соседними элементами.

Анизотропная фильтрация

Анизотропная фильтрация относится к категории линейных процедур цифровой обработки массива [Ei,j ]. Это более совершенный, теоретически более обоснованный, но вместе с тем и более сложный алгоритм пространственной фильтрации. Он заключается выполнении операции свёртки исходного массива изображения формата M×N со скользящим сглаживающим массивом [W] меньшего формата m×n (ядро свёртки). Иначе говоря, реализуется процедура программного сканирования исходного изображения скользящей апертурой меньшего формата и вычисление свёртки на каждом шаге сканирования. В результате формируется новый массив , имеющий (также как и исходный) формат M×N, но представляющий собой «сглаженное» изображение, подвергнутое низкочастотной пространственной фильтрации

Размерность должна быть согласована с интервалом пространственной корреляции исходного изображения. Естественно, что для изображений с плавным изменением освещённости от элемента к элементу, т.е. изображений, не содержащих мелкие детали в своей структуре, целесообразно увеличивать размер сглаживающей матрицы. При этом повышается эффективность фильтрации с точки зрения подавления импульсных помех. Однако, следует иметь ввиду, что время обработки исходного изображения при программной реализации алгоритма растёт пропорционально m2. А поскольку в АТСН, работающих в реальном масштабе времени, параметр быстродействия системы часто является одним из важнейших, то размерность массива mxn нужно выбирать и с учётом допустимых временных затрат на вычисление двумерной свёртки. Ниже даны примеры различных видов сглаживающих массивов, рекомендуемых с учётом свойств оптических систем.

Заметим, что нормирующие множители 1/9, 1/10, 1/16 (значения которых обратно пропорциональны соответствующим суммам весовых коэффициентов сглаживающих матриц) позволяют сохранить масштаб чисел, представляемых двоичным кодом после процедуры фильтрации. Более рациональным, с точки зрения использования оперативной памяти ЦВУ, является рекуррентный алгоритм анизотропной фильтрации. Математическая форма записи рекуррентного алгоритма практически не отличается от формы записи рассмотренного выше алгоритма анизотропной фильтрации

Однако, здесь при вычислении дискретной свертки могут использоваться как элементы массива , так и элементы, взятые из уже сглаженного массива . Благодаря этому, одни и те же ячейки оперативной памяти могут использоваться вначале для хранения исходных значений  , а затем новых значений , полученных после обработки данных.

Медианная фильтрация осуществляется посредством замены зна"

чения каждого элемента массива [Ei,j], находящегося в центре окна скользящей апертуры, медианой исходных значений, находящихся внутри апертуры. В результате такой обработки на выходе медиан ного фильтра получается как бы сглаженное изображение, в котором отсутствуют малоразмерные, например, точечные детали, занимающие малое (по сравнению с размерами апертуры) число элементов

Медианой (med) последовательности   при нечётном n является средний член ряда, получающегося при упорядочении последовательности по возрастанию (или по убыванию). При чётном n медиана определяется как среднее арифметическое двух средних членов упорядоченного ряда.

Двумерный медианный фильтр с апертурой L для двумерного массива  определяется как

На практике могут использоваться различные формы сглаживающих апертур L: линейные сегменты, кресты, квадраты и др

Оптимальный выбор формы сглаживающей апертуры зависит от специфики решаемой задачи и формы объектов, находящихся в поле зрения АТСН.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36563. Структурный тип запись 45 KB
  Например анкета служащего содержит такие данные как фамилия имя отчество строковый тип год рождения целый тип разряд целый тип и многие другие данные. Объединение таких данных общий структурный типанкета затруднительно сделать в рамках массива или множества. Естественным средством структурирования в этом и подобных случаях является структурный тип Запись.
36564. Структурный тип множество 41.5 KB
  Понятие о типе Множество в Турбо Паскале. Множество является ещё одним структурным типом Турбо Паскаля служащим для объединения однородных однотипных элементов. Однако форма объединения в Множество существенно отличается от типа Массив.
36565. Особенности разработки программы с подпрограммой 35.5 KB
  Практически все используемые прикладные программы это программы с подпрограммами процедурами и функциями. Подпрограммы как уже указывалось позволяют преодолевать сложность обеспечивая декомпозицию программы на более простые составные части. Разработка программ на ТурбоПаскале с подпрограммами имеет ряд отличий от той методики которая изложена выше применительно с простым программам.
36566. Область действия имен в программе 29 KB
  В программах не использующих подпрограммы имена описанные в разделе описаний действуют во всей программе не вызывая какихлибо проблем. В подпрограммах могут использоваться свои локальные внутренние имена и кроме того она может также использовать глобальные внешние для неё имена из других подпрограмм или основной программы. Локальными именами подпрограммы называются те имена которые описаны в этой подпрограмме в её разделе описаний. Все остальные используемые в подпрограмме имена являются глобальными именами данной...
36567. Параметры-процедуры и параметры-функции. Процедурный тип 30.5 KB
  Описание процедурных типов имеет форму заголовка процедуры или функции с опущенным её именем: type имя процедурытипа = procedure список формальных параметров ; type имя функциитипа = function список формальных параметров : тип ; Например: type fun =function x:rel:rel; При описании подпрограммы с процедурными параметрами такие параметры указываются формальным именем и соответствующим процедурным типом. Пример процедуры использующей описанный выше процедурный тип fun: procedure print_f n:byte; f:fun; const count = 20; vr X:rel;...
36568. Особенности использования параметров в процедурах и функциях 30 KB
  Это означает что нельзя использовать описание типа rry непосредственно в списке формальных параметров. Например: procedure sttem:rry [1.8] of byte; {Неправильное описание параметра m} type byte_st = rry [1. type rry10 = rry[0.
36569. Функции: описание и вызов функции 32 KB
  В отличие от процедур функции не являются отдельными операторами. Функции возвращают значения результат обращения к ним и предназначены для использования в составе выражений или в качестве выражений. Это накладывает определенный отпечаток на синтаксическую структуру описания функций которая имеет вид: function имя функции [ список формальных параметров ]: тип функции ; описание локальных имён begin тело функции последовательность операторов end; В заголовке описания функции обязательно указывается тип вырабатываемого функцией...
36570. Процедура: описание и вызов процедуры 30 KB
  Структура описания процедуры во многом сходна со структурой программы. По существу отличие только в заголовке процедуры. Описание процедуры может быть помещено на любое место в разделе описания вызывающей подпрограммы.
36571. Концепция подпрограммы в Турбо Паскале 34.5 KB
  Понятие подпрограммы одно из фундаментальных понятий в программировании возникшее фактически вместе с понятием программы. Одна подпрограмма может включать в себя другие подпрограммы и т. Подпрограммы определяют декомпозицию основной программы направленную на преодоление сложности разработки и понимания текста программы.