Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
4 results
Search Results
Item Using inverse filtering to increase the resolution IR images(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Бродський, М.; Кондратов, П.; Оганесян, А.; Ткаченко, В.; Brodskiy, N.; Kondratov, P.; Oganesyan, A.; Tkachenko, V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМетою роботи є підвищення роздільної здатності ІЧ-знимків, одержаних у результаті моніторингу теплових об’єктів. Методика. Відомо, що жодна оптична система не може дати на ПЗЗ-матриці точкове зображення теплового об’єкта. Замість цього, формується дифракційне зображення плями, що призводить до значного погіршення якості теплового зображення. Зменшити вплив дифракції – це нагальне завдання системи формування та оброблення корисного сигналу. Для досягнення цієї мети запропоновано використання методу зворотної фільтрації, що дозволяє, знаючи функцію розсіювання точки (ФРТ) оптичної системи, обумовленої явищем дифракції, значно зменшити ії вплив на якість одержаного теплового зображення. У системі оптика –комп’ютер оптичне зображення проектується на ПЗЗ-матрицю, де ФРТ представлено вже в цифровій формі. Метод заснований на зворотній фільтрації [Рабинер и другие, 1978]. Вважається, що розмиття – це необоротна операція і інформація безповоротно втрачається, тому що кожен піксель перетворюється на пляму, – все змішується. Результати. Показано, що вся інформація просто перерозподіляється відповідно до ФРТ і може бути однозначно відновлена з деякими застереженнями. Запропонована методика використання алгоритму зворотної фільтрації дає змогу подолати обмеження, які накладаються оптичною системою. Наукова новизна. Автори пропонують для визначення впливу величин ФРТ на роздільну здатність системи моніторингу використати спеціально розроблені цифрові міри та програму двумірної згортки (конволюції) цих зображень з ФРТ. Практична значущість. Розроблено алгоритм зворотної фільтрації (деконволюції) разом з іншими методами (наприклад, субпіксельної обробки) можна з успіхом використати під час оброблення ІЧ-знимків, одержаних у результаті дистанційного моніторингу теплових об’єктів. Метод деконволюції дає змогу подолати обмеження на роздільну здатність, які накладаються оптичною системою в ІЧ-діапазоні. Це призводить, за відсутності шуму, до точного відтворення вхідного зображення теплового об’єкта, незалежно від діаметру світової плями. Визначальне значення, має відмінність значень ФРТ оптики та ФРТ моделі, які використовувались під час реалізації програм конволюції та деконволюції. Особливо важливі результати дії методу зворотньої фільтрації в умовах дії шумів на тепловому зображенні і в каналі передачі даних. Визначена величина відношення сигнал / шум, за якого спотворення рахуються, як незначні. Водночас має значення, як показують дослідження, величина плями ФРТоб’єктива. Розглянуте питання застосування запропонованого методу зворотної фільтрації у разі невизначеності даних об’єктиву, який використовувався під час теплового моніторингу, що часто трапляється в практиці оброблення теплових знімків, наявних у користувача. Усі отримані результати перевірені на імітаційних моделях, в чому і полягає додаткова новизна та практична значущість отриманих результатів.Item Субпіксельна обробка зображень у системах моніторингу видимого діапазону хвиль(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Фабіровський, С. Є.Наведено аналіз методів підвищення роздільної здатності, технології субпіксельної обробки зображень, оцінка варіантів побудови оптичних систем. У межах роботи проаналізовано шляхи підвищення роздільної здатності, вказано переваги та недоліки методів. TThis paper is devoted to considering of ways to improve the resolution, principles and methods of subpixel imaging technology, assessment of the development status and the latest research developments. Modern approaches to improving the spatial resolution as the main parameter of satellite images are based on algorithmic search and design solutions as the technology of manufacturing image sensors exhaust its potential for improvement. One of the major tasks of remote monitoring is to improve the quality of images, which is determined by parameters such as resolution. Resolution of digital images, in its turn, is determined by the number of pixels of which it is composed. The need for high resolution usually is accompanied by the need to capture the largest possible surface area. However, reducing the pixel size and increasing their number is limited by technological factors and is associated with difficulties of the operation and handling. Pixel size of CCD is technology limited. Increasing of pixels number and hence the resolution will increase the size (length) of CCD line. As the result, there is need to use more expensive optics, weight of which is greater or reduce the focal length of the optical system. The solution to this situation is the use of subpixel processing. The advantages of subpixel imaging include the possibility to increase the spatial resolution without changing the optical system. The essence of the subpixel processing is constructive two CCD lines shifted by half a pixel with respect to each other. Use of subpixel imaging technology allows to increase the resolution of the instrument, or, in case of saving a lower resolution, to reduce the focal length of the system and reduce the weight and volume of the optical system, which is crucial for monitoring systems. During subpixel imaging, there are high requirements to the board processor, memory and bandwidth of the radio frequency channel of system. The need to increase the resolution a monitoring systems helps to find new, more effective, methods to increase resolution. The paper analyzes ways of increasing resolution the advantages and disadvantages of existing techniques are analyzed. The scope of subpixel processing methods in existing monitoring systems of visible wavelength range is considered. The need to further improvement monitoring systems resolution helps to find new, more effective methods of signal processing and filtering. The studied modern methods of subpixel image processing effectively increase the resolution. Thus, based on the analysis, we can conclude that increasing the system resolution should be conducted by subpixel processing methods that require improvement.Item Дослідження використання операції деконволюції у реконструктивних методах усунення локальних спотворень(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Пелешко, Д.; Ізонін, І.; Голубінська, М.; Клювак, А.; Іванов, Ю.Проаналізовано фізичний процес виникнення змазу. Експериментально підтверджено тезу про те, що формування змазу зображення адекватно описується моделлю на основі конволюції, тобто згортки. Показано, що ядро розмиття, або дискретна функція розсіяння точки, містить в собі інформацію про траєкторію та рівномірність руху, який призвів до спотворення зображення. Визначено, що кількість екстремумів усереднених нормалізованих величин значень стовпців фур’є-образу зображення, спотвореного штучним змазом, корелює з параметрами цього змазу. Physical process of blurring emergence has been analyzed. Through conducted experiments it has been proved that image blurring formation is adequately described by the model based on convolution, i. e. wrapping. It is shown that blurring center or discrete function of point scattering comprises information about trajectory and uniformity of motion, which has caused an image distortion. It is determined that extremum number of averaged normalized column values of Fourier image distorted by artificial blurring correlates with parameters of blurring.Item Усунення динамічних часткових спотворень для відтворення зображень на основі інтегрально-диференціального підходу(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Пелешко, Д.; Маковейчук, О.; Ковальчук, А.; Клювак, А.Запропоновано метод реконструкції зображення, частково спотвореного рухом. Характер спотворення – змаз фону з неспотвореним переднім планом. Для реконструкції використовуються алгоритми автоматизованого пошуку спотвореної ділянки, диференціювання та інтегрування зображення, математичної морфології та деконволюції. Reconstructive method for images, distorted by partial motion blur with unblurred inclusions, is proposed. It involves the algorithms of automated blur detection, images differentiation and integration, mathematical morphology and deblurring.