Two-stage filtration algorithm with interframe non-causal processing for multichannel image with presence of uncorrelated noise
Date
2017-03-28
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Abstract
In many modern information and technical systems multichannel images have several
applications. The multichannel image can be presented as a set of images of an object of a
research which are received in various areas of a frequency range. Such images can be exposed
to the distorting influence of the noise. One of the most widespread types of the noise is the
additive uncorrelated noise. Optimal filtration algorithms are characterized by huge
computing complexity that often limits their practical realization. Therefore development of
algorithms of a filtration of multichannel images which provide the acceptable precision
characteristics at moderate computing expenses is an important task. With use of property of
conditional independence an expression for calculation of a posteriori density of probability of
pixels of the multichannel image at a two-stage filtration with non causal frame and causal
interframe processing in the presence of an additive uncorrelated noise is created. Expressions
for the image pixel estimate calculation and dispersion of estimate error at a two-stage noncausal
frame and causal interframe filtration for a Gaussian images filtration are created.
Developed algorithm allows to lower a mean square deviation of estimate error more than
twice in comparison with an algorithm of interframe averaging for a model example when processing the sequence of the Gaussian images distorted by additive white Gaussian noise.
One-dimensional processing along each of coordinates is carried out at the first stage of an
algorithm, and at the second stage union of the obtained data is made. The created algorithm
is concretized for a case of processing of the Gaussian images distorted by additive white
Gaussian noise. The two-stage approach implemented in the synthesized algorithm allows to
reduce significantly computing complexity in comparison with an optimal algorithm,
providing at the same time the acceptable precision characteristics and considering dimension
of the multichannel image.
Синтезирован двухэтапный алгоритм фильтрации многоканального изображения на фоне белого шума, в котором на первом этапе выполняется совместная одномерная фильтрация каждого изображения по строкам и столбцам, а на втором – объединение полученных оценок изображений в каждой точке. Этот алгоритм позволяет су- щественно увеличить точность фильтрации по сравнению с алгоритмом межкадрового усреднения и обеспечить при этом приемлемую вычислительную сложность по сравнению с оптимальным алгоритмом.
Синтезирован двухэтапный алгоритм фильтрации многоканального изображения на фоне белого шума, в котором на первом этапе выполняется совместная одномерная фильтрация каждого изображения по строкам и столбцам, а на втором – объединение полученных оценок изображений в каждой точке. Этот алгоритм позволяет су- щественно увеличить точность фильтрации по сравнению с алгоритмом межкадрового усреднения и обеспечить при этом приемлемую вычислительную сложность по сравнению с оптимальным алгоритмом.
Description
Keywords
multi-channel image, image filtration, combine estimates, a posteriori probability density, random field, многоканальные изображения, фильтрация изображения, объединение оценок, апостериорная плотность вероятности, случайное поле
Citation
Ляшук О. М. Two-stage filtration algorithm with interframe non-causal processing for multichannel image with presence of uncorrelated noise / О. М. Ляшук, С. В. Вишневий, С. Я. Жук // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: Радіоелектроніка та телекомунікації, 2017-03-28. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2017. — № 874. — С. 47–56.