38961

Задачи, решаемые на этапе предварительной обработки изображений в ТВК. Назовите и поясните некоторые из методов, которые могут использоваться для решения этих задач

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Сокращение массива [E ij ] за счет исключения отсчетов сигнала от фона; использование алгоритмов сглаживания для подавления некоррелированных шумов; применение методов трансформирования двумерных массивов исходных изображений в двумерные массивы коэффициентов на основе ортогональных преобразований для последующей фильтрации выделения признаков наблюдаемых объектов и т. Подробнее рассмотрим алгоритмы предварительной фильтрации используемые при решении задачи обнаружения и селекции точечных объектов при наличии неоднородного фона....

Русский

2013-09-30

53.5 KB

2 чел.

Задачи, решаемые на этапе предварительной обработки изображений в ТВК. Назовите и поясните некоторые из методов, которые могут использоваться для решения этих задач.

На этапе предварительной обработке изображений решаются следующие задачи:

–  сокращение объема информации, предназначенной для дальнейшей обработки;

–  фильтрация помех, затрудняющих последующую обработку;

– выделение признаков контролируемых объектов для упрощения дальнейшей процедуры распознавания.

 Ниже перечислены некоторые из способов решения этих задач:

–  замена значения освещенности в некоторой точке изображения функцией освещенности в пределах «окна» из n элементов, центр которого совпадает с этой точкой;

–  переход от кодирования сигнала всех элементов к кодированию длин отрезков и групп строк элементов, занятых изображением объекта;

–  уменьшение числа уровней квантования видеосигнала (в предельном случае до двух) с учетом информативности отдельных участков или изображения в целом;

–  использование интегральных алгоритмов выделения обобщенных параметров и характеристик изображения;

–  использование дифференциальных алгоритмов выделения контуров в изображении объекта;

–  использование режима слежения за выделенным объектом, т.е. сокращение массива [E i,j ] за счет исключения отсчетов сигнала от фона;

–  использование алгоритмов сглаживания для подавления некоррелированных шумов;

–  применение методов трансформирования двумерных массивов исходных изображений в двумерные массивы коэффициентов на основе ортогональных преобразований (для последующей фильтрации, выделения признаков наблюдаемых объектов и т.д.).

Подробнее рассмотрим алгоритмы предварительной фильтрации, используемые при решении задачи обнаружения и селекции точечных объектов при наличии неоднородного фона.

1. Простой пороговый метод нелинейной фильтрации импульсных помех

Сигнал от каждого из элементов матрицы [Ei,j] анализируемого изображения сравнивается со средним значением  сигнала для небольшой группы элементов m×n в окрестностях данного элемента (m и n – нечётные числа). Формируется новый массив по правилу:

в котором устранены одиночные «выбросы», т.е. помехи, некоррелированные с соседними элементами ( – заданная пороговая величина).

2. Анизотропная фильтрация – линейная процедура цифровой обработки массива [Ei,j]. Она заключается в выполнении операции свёртки исходного массива изображения формата M×N со скользящим сглаживающим массивом [W] меньшего формата m×n (ядро свёртки). В результате формируется новый массив [E*i,j], имеющий (также как и исходный) формат M×N, но представляющий собой «сглаженное» изображение, подвергнутое низкочастотной пространственной фильтрации

Размерность сглаживающего массива m×n должна быть согласована с интервалом пространственной корреляции исходного изображения. Ниже даны примеры различных видов сглаживающих массивов, рекомендуемых с учётом свойств оптических систем.

Нормирующие множители 1/9, 1/10, 1/16 позволяют сохранить масштаб чисел, представляемых двоичным кодом после процедуры фильтрации.

«+» более совершенный, теоретически более обоснованный алгоритм пространственной фильтрации

«–» более сложный алгоритм, время обработки исходного изображения при программной реализации алгоритма пропорционально m2.

«–»  при сглаживании помех  «смазывает» резкие границы и контуры объектов (рис. 2.2, в).

3. Рекуррентный алгоритм анизотропной фильтрации :

При вычислении дискретной свертки используются как элементы массива [Ei,j], так и элементы, взятые из уже сглаженного массива E*i,j.

«+»  более рациональный с точки зрения использования оперативной памяти ЦВУ (одни и те же ячейки оперативной памяти могут использоваться вначале для хранения исходных значений Ei,j, а затем новых значений E*i,j, полученных после обработки данных)

«+»  алгоритм дает лучшие результаты сглаживания, чем алгоритм анизотропной фильтрации.

4. Медианная фильтрация осуществляется посредством замены значения каждого элемента массива [Ei,j], находящегося в центре окна скользящей апертуры, медианой исходных значений, находящихся внутри апертуры.

Медианой последовательности X1, X2, …, Xn 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.

На практике могут использоваться различные формы сглаживающих апертур в зависимости от специфики решаемой задачи и формы объектов, находящихся в поле зрения АТСН:

«+» Медианные фильтры сохраняют без искажений резкие границы объектов, эффективно подавляя некоррелированные или слабо коррелированные помехи и малоразмерные детали (рис. 2.2,б)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10914. Промислова графіка. Умовні знаки, упаковка, реклама їх призначення види застосування 30 KB
  Тема 11: Промислова графіка. Умовні знаки упаковка реклама їх призначення види застосування. Мета: Навчальна: сформувати знання вміння та навички повязані з даними поняттями. Виховна: виховувати в учнів культуру праці та бережливе ставлення до чужої праці. Естет
10915. Технологія свердлильних робіт. Свердла, кути заточування свердел 23.5 KB
  Тема 12: Технологія свердлильних робіт. Свердла кути заточування свердел. Мета: Навчальна: сформувати знання навички та вміння свердління виробів з тонколистового металу. Виховна: виховувати в учнів бережливе ставлення до інструментів та культуру праці. ...
10916. Совершенствование организации профессиональной подготовки и повышения квалификации государственных служащих (на примере УФНС России по Пермскому краю) 105.17 KB
  Выявить отличительные особенности профессиональной подготовки, повышения квалификации как вида дополнительного профессионального образования. Определить проблемы, возникающие в ходе реализации профессиональной подготовки и повышения квалификации. Выяснить какие методы совершенствования дополнительного профессионального образования существуют на данный момент. Определить какие методики по совершенствованию профессиональной подготовки существуют на данный момент.
10917. Дріт як конструкційний матеріал. Інструменти і пристосування для роботи з дротом 45.5 KB
  Тема уроку: Дріт як конструкційний матеріал. Інструменти і пристосування для роботи з дротом. Мета уроку: Засвоєння знань про технологічний процес виготовлення дроту його види властивості та галузі його застосування; формування практичних вмінь визначати твердість...
10918. Економічна та екологічна оцінка виробу 71 KB
  Тема уроку: Мета уроку: Засвоєння знань про оцінку виробу його відповідність технічному малюнку. Формування вмінь користуватися вимірювальними пристроями. Розвивати увагу уяву світогляд. Виховувати акуратність допитливість точність. Об'єкт навчальної діяльност...
10919. Припуски на обробку та економне використання тонколистового металу та дроту 64.5 KB
  Тема уроку: Припуски на обробку та економне використання тонколистового металу та дроту Мета уроку: Засвоєння знань про прийоми розмічання. Формування знань про прийоми розмічання заготовки виробу на листовому металі та підготовчі роботи до розмічання та вмінь коре
10920. Процес різання тонколистового металу. Технологія різання листового металу ручними і важільними ножицями 53.5 KB
  Тема. Процес різання тонколистового металу. Технологія різання листового металу ручними і важільними ножицями. Мета: ознайомити учнів з видами слюсарних ножиць навчити різати слюсарними ножицями листовий метал ознайомити учнів з правилами безпечної роботи при різан...
10921. Організація робочого місця в слюсарній майстерні. Прийоми розмічання заготовок на листовому металі 41.5 KB
  Тема. Організація робочого місця в слюсарній майстерні. Прийоми розмічання заготовок на листовому металі. Мета: ознайомити учнів з основними моментами організації робочого місця в слюсарній майстерні навчити користуватися штангенциркулем для розмічання та контролю...
10922. Опорядження виробів. Призначення та способи опорядження виробів з тонколистового металу 35 KB
  Тема уроку: Опорядження виробів. Призначення та способи опорядження виробів з тонколистового металу. Практична робота: виготовлення проектної роботи. Мета уроку: Засвоєння знань учнями про види оздоблення виробів з тонколистового металу та дроту. Формування вмін