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

42052. Изучение принципа измерения температуры при помощи термометра сопротивления 128.5 KB
  Изучение принципа действия и конструкции термопреобразователей сопротивления и вторичных приборов работающих в комплекте с термопреобразователями сопротивления. Закрепление знаний по разделу Измерение температуры при помощи термометров сопротивления теоретического курса Технические измерения и приборы.1 Термопреобразователи сопротивления Измерение температуры термопреобразователями сопротивления основано на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры.
42053. Математические модели исследования операций. Задача линейного программирования 422.5 KB
  Цель работы изучить возможности табличного процессора MS Excel для решения задач линейного программирования ЛП. Технология компьютерной реализации прямой задачи ЛП Основным методом решения ЗЛП является симплексметод. Этот метод реализуется с помощью утилиты Поиск решения и решающего блока Solver в табличном процессоре MS Excel. Вызывается командой меню СервисПоиск решения при отсутствии утилиты необходимо вызвать пункт меню Надстройки и в предложенном списке дополнительных модулей выбрать Поиск решения.
42054. Информационные технологии при решении целочисленной задачи линейного программирования 231.5 KB
  Информационные технологии при решении целочисленной задачи линейного программирования Цель работы изучить возможности табличного процессора MS Excel для решения задач целочисленного линейного программирования ЦЛП. Задача целочисленного линейного программирования Задачи оптимизации в результате решения которых искомые значения переменных должны быть целыми числами называются задачами моделями целочисленного дискретного программирования: Если то задачу называют полностью целочисленной; если же то имеем частично целочисленную...
42055. Технологии заправки воздушного судна специальными газами 2.68 MB
  Для этих целей предусмотрены как прицепные так и самоходные газозарядные станции для пополнения запасов специальных газов в бортовых система ВС. Пример простейшей прицепной газозарядной станции содержащей на тележке два баллона и компрессорную станцию показан на рис. Заправка бортовых систем ВС медицинским кислородом является самым сложной и опасной технологической операцией поэтому рассмотрим наиболее общий случай и конструкцию самоходной автомобильной кислородозарядной станции. Назначение конструкция и работа станции Автомобильная...
42056. Технологии заправки воздушного судна специальными жидкостями. Технические характеристики ЗСЖ-66 4.26 MB
  Технологии заправки воздушного судна специальными жидкостями Цель работы: изучить технологическое оборудование и особенности технологии его применения для заправки бортовых систем ВС специальными жидкостями Краткие теоретические сведения 1. Назначение конструкция и работа ЗСЖ66 Заправщик специальными жидкостями ЗСЖ66 предназначенный для заправки ВС синтетическими и минеральными маслами маслосмесями пусковым топливом бензином гидросмесями. В отсеках левого борта размещено оборудование систем заправки жидкостью для гидросистем и пусковым...
42057. Воздушный запуск авиационных двигателей 492 KB
  Воздушный запуск авиационных двигателей Цель работы ознакомление с оборудованием предназначенным для воздушного запуска авиационных двигателей. Короткие теоретические сведения Для воздушного запуска газотурбинного двигателя без работы вспомогательной силовой установки ВСУ применяются специальные самоходные или прицепные Установки Воздушного Запуска УВЗ. Они доставляют сжатый непрерывный поток воздуха к штуцеру воздушного запуска для привода колеса турбины воздушного стартера размещенного на каждом реактивном двигателе который...