Возможности восстановления смазанных космических изображений

Сентябрь 15, 2022

Главная
Физика
Возможности восстановления смазанных космических изображений

Содержание

2. Источники «смаза» космических изображений Задача движение носителя, дефокусировка, разрешение объектива хуже разрешения фотоприемной матрицы, суб-пиксельное подсканирование
3. - поле яркости, - непрерывная функция рассеяния точки (ФРТ) съемочной системы, - цифровое изображение, - координаты
4. Особенность задачи Слепые: решить задачу при неизвестной ФРТ Классические: решить задачу при заданной ФРТ Инверсная и
5. Инверсная фильтрация - исходное уравнение в области пространственных частот (F, G, H, N – спектры f,
6. Винеровская фильтрация идеального изображения и шума и - статистически средние энергетические спектры Свойство: винеровский фильтр является
7. Фильтрация Тихонова где При α = 0 фильтрация Тихонова сводится к инверсной фильтрации α – подбираемый
8. Тестовое изображение Элемент: 1 пиксел Элемент: 2 пиксела Элемент: 8 пиксела Элемент: 4 пиксела
9. Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 1,5 пиксела, СКО шума = 1 ЕМР) После инверсной фильтрации
10. Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 2 пиксела, СКО шума = 1 ЕМР) После инверсной фильтрации
11. Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 2,5 пиксела, СКО шума = 1 ЕМР)) После инверсной фильтрации
12. Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 3 пиксела, СКО шума = 1 ЕМР) После инверсной фильтрации
13. Ошибки восстановления модельного изображения
14. Изображение Луны, полученное УТК-ТСНН (2σx = 1.96, 2σy = 1.70)
15. Изображение Луны после фильтрации Тихонова (α = 1.Е-4)
16. до фильтрации после фильтрации Фрагмент изображения Луны
17. до фильтрации после фильтрации Фрагмент изображения Луны
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Источники «смаза» космических изображений
Задача
движение носителя,
дефокусировка,
разрешение объектива хуже разрешения

фотоприемной матрицы,
суб-пиксельное подсканирование (супер-разрешение)

Устранить смаз

Слайд 3

- поле яркости,
- непрерывная функция рассеяния точки (ФРТ) съемочной системы,

- цифровое изображение,

- координаты центра пиксела (i,j)

где:

- дискретная аппроксимация ФРТ

Дискретная аппроксимация:

- идеальное изображение (усреднение поля яркости по площади пиксела)

Решить уравнение (1) относительно идеального изображения

Модель формирования цифрового изображения:

где:

Математическая формулировка задачи

Задача:

(1)

- шум,

Слайд 4

Особенность задачи
Слепые: решить задачу при неизвестной ФРТ
Классические: решить задачу при заданной

ФРТ

Инверсная и винеровская фильтрация, фильтрация Тихонова, метод Ричардсона-Люси и др.

относится к классу некорректных задач, решение которых неустойчиво: при наличии даже небольшого шума возможны большие отклонения восстановленного изображения от идеального

Методы решения

задача решения уравнения

Слайд 5

Инверсная фильтрация
- исходное уравнение в области пространственных частот (F, G, H,

N – спектры f, g, h, n)

Решение:

, где:

- инверсный фильтр

Слайд 6

Винеровская фильтрация

идеального изображения и шума
и
- статистически средние

энергетические спектры

Свойство: винеровский фильтр является статистически оптимальным среди всех линейных фильтров

где

- винеровский фильтр

Слайд 7

Фильтрация Тихонова
где
При α = 0 фильтрация Тихонова сводится к инверсной

фильтрации

α – подбираемый параметр.

- фильтр Тихонова

Слайд 8

Тестовое изображение
Элемент: 1 пиксел
Элемент: 2 пиксела
Элемент: 8 пиксела
Элемент: 4 пиксела

Слайд 9

Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 1,5 пиксела, СКО шума =

1 ЕМР)

После инверсной фильтрации

Слайд 10

Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 2 пиксела, СКО шума =

1 ЕМР)

После инверсной фильтрации

Слайд 11

Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 2,5 пиксела, СКО шума =

1 ЕМР))

После инверсной фильтрации

После фильтрации Тихонова (α = 1.Е-5)

Слайд 12

Смазанное изображение (ширина ФРТ 2σ = 3 пиксела, СКО шума =

1 ЕМР)

После инверсной фильтрации

После фильтрации Тихонова (α = 6.Е-6)

Слайд 13

Ошибки восстановления модельного изображения

Слайд 14

Изображение Луны, полученное УТК-ТСНН (2σx = 1.96, 2σy = 1.70)

Слайд 15

Изображение Луны после фильтрации Тихонова (α = 1.Е-4)

Слайд 16

до фильтрации
после фильтрации
Фрагмент изображения Луны

Слайд 17

до фильтрации
после фильтрации
Фрагмент изображения Луны