- Код статьи
- 10.31857/S0132347424030033-1
- DOI
- 10.31857/S0132347424030033
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 3
- Страницы
- 21-32
- Аннотация
- В современном мире обработка цифровых изображений требует увеличения быстродействия используемых методов и алгоритмов обработки. Одним из способов повышения быстродействия является преобразование пространственных фильтров в фильтры с рекурсивно-сепарабельной формой реализации. Свойство рекурсии подразумевает использование предыдущих выходных значений функции для формирования текущего отсчета. Под свойством сепарабельности понимается разделение на обработку по столбцу и по строке матрицы значений цифрового изображения. Преобразование пространственных фильтров заключается в изменении апертуры масок в неортогональную (неравностороннюю) форму, что позволяет сократить количество вычислительных операций и ускорить процесс обработки при сохранении ее эффективности. В работе представлено описание неравносторонних апертур разработанных ранее цифровых фильтров лапласиан “усеченная пирамида” и “двойная пирамида”. Для неравносторонних апертур впервые получены результаты по их применению для телевизионных измерительных систем, из которых видно, что для этого использования рекомендуется фильтр лапласиан “усеченная пирамида” с неравносторонними апертурами обработки, поскольку он повышает эффективность измерения дальности до объектов интереса при сокращении времени обработки. По результатам обработки модифицированными фильтрами были получены наборы обработанных изображений для каждого из 10-ти исходных изображений. Для каждого набора обработанных изображений проводились измерения пикового отношения сигнал-шум, среднеквадратического отклонения и выбор оптимального центрального коэффициента маски фильтра для последующей оценки эффективности обработки модифицированными фильтрами. Оценка влияния рекурсивно-сепарабельных фильтров лапласиана “усеченная пирамида” и “двойная пирамида” с масками неравносторонней апертуры на точность работы телевизионных измерительных систем заключалась в рассмотрении их влияния на измерение расстояния (от камеры) до объекта интереса на изображении при контроле времени обработки. По результатам оценки можно сделать вывод о том, что за счет применения предварительной обработки изображений модифицированными цифровыми фильтрами улучшается точность измерения расстояния от камеры до объекта измерения при сокращении времени обработки.
- Ключевые слова
- цифровые фильтры рекурсивно разделяемые фильтры усеченная пирамида Лапласа двойная пирамида Лапласа цифровая обработка изображений телевизионная измерительная система пиковое соотношение сигнал/шум среднеквадратичное отклонение двумерная дискретная свертка
- Дата публикации
- 17.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 19
Библиография
- 1. Курячий М.И., Рудникович А.С., Семенов Е.В. Телевизионные измерительные системы на базе процессоров TMS320C6000 // Доклады международной конференции DSPA. 2003. Т. 2. № 52. С. 1–4.
- 2. Коротаев В.В., Краснящих А.В. Телевизионные измерительные системы: Учеб. пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2008. 108 с.
- 3. Гонсалес Р.С., Вудс Р.Е. Цифровая обработка изображений. 3-е изд., испр. и доп. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.
- 4. Chun He, Ke Guo, Huayue Chen. An Improved Image Filtering Algorithm for Mixed Noise; A special issue of Applied Sciences (ISSN 2076-3417), belongs to the section “Computing and Artificial Intelligence” // Appl. Sci. 2021. 11(21). 10358. https://doi.org/10.3390/app112110358
- 5. Sironi A., Tekin B., Rigamonti R., Lepetit V., Fua P. Learning Separable Filters // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2015. V. 37. I. 1. P. 94–106. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2014.2343229
- 6. Minh N. Do, Vetterli M. Frame reconstruction of the laplacian pyramid. Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1988. ICASSP-88 // 1988 International Conference on 6: 3641–3644. V. 6.
- 7. Kamenskiy A.V. High-speed recursive-separable image processing filters // Computer Optics 2022; 46(4): 659–665. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1063
- 8. Kamenskiy A.V., Kuryachiy M.I., Krasnoperova A.S., Ilyin Y.V., Akaeva Т.М., Boyarkin S.E. / High-speed recursive-separable image processing filters with variable scanning aperture sizes // Computer Optics, 2023. 47(4): 605–613. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1240
- 9. Сай С.В., Каменский А.В., Курячий М.И. Современные методы анализа и повышения качества цифровых изображений: монография. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Тихоокеанский государственный университет. Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2020. 173 с.
- 10. Куприянова К.С., Рылов К.А., Каменский А.В. Влияние неравносторонних апертур на характеристики цифровых фильтров лапласиан “усеченная пирамида” и лапласиан “двойная пирамида” // Труды 33-й Междунар. конф. по компьютерной графике и машинному зрению. Москва, 19–21 сент. 2023 г. С. 482–491.
- 11. Смирнов В.М. Влияние размера апертуры на степень устранения импульсного шума при медианной фильтрации // Научная сессия ГУАП. 2019. С. 22–29.
- 12. Kapustin V.V., Zahlebin A.S., Movchan A.K., Kuriyachiy M.I., Kruticov M. Experimental assessment of the distance measurement accuracy using the active-pulse television measuring system and a digital terrain model // Computer Optics. 2022. V. 46(6): 948–954. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1114
