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

1 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

20201. Круговорот веществ в биосфере 106.5 KB
  Он заключается в следующем: горные породы подвергаются разрушению и выветриванию продукты разрушения сносятся потоками воды в Мировой океан. Круговорот воды Нам знакомы 3 состояния воды: твёрдое лёд жидкое собственно вода газообразное водяной пар. Главный источник поступления воды атмосферные осадки а главный источник расхода испарение. Продолжительность кругооборота: океан 3000 лет подземные воды 5000 лет полярные ледники 8500 лет озера 17 лет реки 10 дней вода в живых организмах несколько часов.
20202. Промышленная экология. Промышленное производство и его воздействие на окружающую среду 47.5 KB
  Протяжённость тропосферы 710 километров на полюсах и 1618 километров по экватору. Протяжённость стратосферы примерно 40 километров. До высоты 30 километров температура стратосферы примерно –50оС а затем начинает расти и на высоте 50 километров составляет 10оС. Это связано с наличием в стратосфере озонового слоя расположенного на высоте 2540 километров.
20203. Загрязнение гидросферы 87 KB
  Пресная вода составляет только 25 от всех запасов воды. Примерно 70 пресной воды содержится в ледниках. Ежегодно люди расходуют около 3000 км3 воды из них 150 км3 безвозвратно. Больше всего воды потребляет сельское хозяйство.
20204. Стандартизация и охрана окружающей природной среды 31 KB
  ПДКрз – это концентрация которая при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения. ПДКав – это максимальная концентрация примеси в атмосфере отнесенная к определению времени усреднено значение которой при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывая на него вредного влияния включая отдаленные последствия. Это концентрация присутствие которой допустимо не...
20205. Расчёт предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферу 145 KB
  Нарисуем график зависимости концентрации загрязняющего вещества по оси факела выброса от расстояния до источника выброса. Расчёт предельно допустимого выброса состоит из нескольких частей и первая часть – расчёт максимальной приземной концентрации. Все формулы даются для двух вариантов: горячего выброса и холодного выброса.
20206. Контроль загрязнения почв 38 KB
  Кроме ПДК в номенклатуру санитарного состояния почв входят показатели: Общее количество аммонийного азота. Общее количество нитратного азота. Общее количество хлоридов. Общее количество пестицидов.
20207. ИССЛЕДОЛВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ 96 KB
  Для получения равноплечной дифференциальной системы соединяются дужками гнезда 10 16 при этом коэффициенты трансформации равны: Для получения неравноплечной дифференциальной системы соединяются дужками гнезда 10 16 при этом коэффициент трансформации равны Резисторная дифференциальная схема состоит из четырех резистров по 600 Ом образующих равноплечный мост рис. Для этого соединить дужкой гнезда 11 16 а к гнездам ГЕН 23 27 подключить измерительный генератор с частотой...
20208. ИЗУЧЕНИЕ ОКОНЕЧНОЙ АППАРАТУРЫ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ К - 60П 148.5 KB
  Шестидесятиканальная система передачи на транзисторах К 60П предназначена для уплотнения симметричного кабеля диаметром жил 12мм в спектре частот 12 252 кГц. Работой устройств АРУ управляют токи контрольных частот: 16кГц наклонная 112 кГц криволинейная 248 кГц плоская. Индивидуальное преобразование спектра частот 03 34 кГц каждого из 12 каналов тональной частоты осуществляется соответственно с помощью одной из несущих частот: 108; 104; ; 64 кГц. В результате этого преобразования образуется спектр стандартной первичной...
20209. ИЗУЧЕНИЕ КОДИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА 33 KB
  Сигнал на выходе компаратора зависит от соотношения Iвх и Iэт если Iвх Iэт на выходе компаратора логическая 1 . Если Iвх Iэт на выходе компаратора логический 0 . Сигнал строб 1 формирует импульс кодовой группы а сигнал строб 2 в зависимости от решения компаратора оставляет эталонный ток включенным до конца кодирования отсчета если Iвх Iэт или выключает эталонный ток данного разряда если Iвх Iэт. Наименование импульсов Амплитуда Примечание ТИ Строб 1 Строб 2 РИ 2вых Iэт 23 = 8 Iэт 22 = 4 Iэт 21 = 2 Iэт 20 = 1...