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

85541. Урок Доброти за творами В.О. Сухомлинського 53.5 KB
  Обладнання: Крилаті вислови прислівя про доброту твори В. Творити повсякчас добро для інших це велике покликання людини. Тож хочу наш урок позакласного читання розпочати такими словами: Живи добро звершай Та нагород за це не вимагай Хай оживає істина стара: Людина починається з добра Саме цей вислів Людина починається з добра є темою нашого уроку ДОБРОТИ.
85542. Життя і творчість М. Рильського М. Рильський. Не кидайсь хлібом 69.5 KB
  Мета: Продовжити знайомити дітей із творчістю українського письменника М. Виховувати почуття поваги до праці хлібороба бережне ставлення до хліба. Давайте розшифруємо що ж хотіли хлопчаки нам сказати НЕ кидайсь хлібом IV Повідомлення теми та мети уроку Цими словами розпочинається ще один вірш...
85543. З думкою про канікули. Правила поведінки під час масових заходів 63.5 KB
  Мета: Навчати учнів бачити, відчувати створені словами образи природи; удосконалювати техніку читання віршованих та прозових творів, насичених діалогами. Вчити свідомо сприймати художні тексти, визначати головну думку в прочитаному творі.
85544. Як по-різному звучать мелодії природи... С. Жупанин «Мелодії природи». О. Олесь «В небі жайворонки в’ються» 81.5 KB
  Вправи для підвищення швидкості читання і розвитку мовлення Творче завдання Розвиток звязного мовлення. Співи яких птахів ви чуєте Який настрій викликає у вас щебетання пташок 2 Самостійне читання учнями тексту на с. Читання слів знизу вгору. Читання слів у парі римовані слова.
85545. Т.Г.Шевченко – поет, художник, патріот 144.5 KB
  Шевченка вчити сприймати зміст поезії на слух відображати його в малюнках викликати бажання розповідати вивчені вірші й слухати нові показати барвистість красу рідної мови її мелодійність; розвивати память увагу спостережливість поповнювати словниковий запас учнів; виховувати милосердя доброту любов...
85546. Уроку позакласного читання «Людина починається з добра» 88 KB
  Розширити знання дітей про життя і творчість В.Сухомлинського; формувати оцінні судження щодо ознак добра і зла; збагачувати словник учнів; формувати читацький інтерес; розвивати вміння колективно обговорювати прочитане, уважно і зацікавлено слухати товариша і доповнювати його відповідь у ході бесіди...
85547. Цікаве у світі тварин. О.Копиленко «Кріт-неборака» 33.5 KB
  Ознайомитися з особистістю О. Копиленка; викликати інтерес до його творчості; вдосконалювати навички правильного, виразного та швидкого читання; розвивати вміння переказувати прочитане; знаходити в тексті описи й міркування, ознаки науково-популярного оповідання...
85548. Наталія Забіла. «Чотири пори року» 63.5 KB
  Учити правильно, виразно читати поетичні твори, інтонацією передавати настрій твору, учити бачити та відчувати красу й різноманітність природних явищ, передавати своє ставлення до змісту; розвивати читацькі навички учнів, збагачувати словниковий запас дітей...
85549. Урок позакласного читання «Осінні зустрічі» 58.5 KB
  Бо це вже осінь наступила Зажуру тиху розлила Все золотом осіннім вкрила Туманом землю сповила. Всі учні класу стають на сцені в три ряди і виконують пісню Осінь муз. Коваля Дні коротшають потроху Відцвіта безхмарна просинь В край наш з дальньої дороги Завітала мила Осінь.