Диссертация: МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЦИФРОВОЙ КОРРЕКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
Информация о документе
- Формат документа
- Кол-во страниц
- 22 страницы
- Загрузил(а)
- Лицензия
- —
- Доступ
- Всем
Информация о диссертации
- Место защиты (город)
- Россия, Москва
- Ведущая организация
- Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики
- Научный руководитель
- доктор технических наук Тарасов Виктор Васильевич
- Учёная степень
- Кандидат наук
- Год публикации
- 2008
- Тема диссертации
- 05.11.07 Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
- Актуальность проблемы
-
Одной из наиболее явных тенденций развития современных оптико-электронных систем визуализации, и, в частности, тепловизионных, является использование в их составе матричных приемников излучения. В последние годы все большее распространение в таких системах находят неохлаждаемые болометрические матричные
приемники (микроболометры). Микроболометры, как правило, не требуют криогенной системы охлаждения, и, следовательно, тепловизионный модуль имеет меньшие энергопотребление, габариты и массу. Производство
микроболометрических матриц на основе оксида ванадия или на кремниевой основе значительно дешевле, чем охлаждаемых фотоприемников. Однако, применение матричных приемников излучения, в частности, микроболометрических, ведет к необходимости учета и компенсации ряда факторов, связанных с дискретностью структуры приемника, заметно влияющих на качество получаемых изображений. К ним относятся искажения из-за дискретизации изображения наблюдаемой сцены, из-за неоднородности параметров и характеристик отдельных чувствительных элементов матричных приемников. К недостаткам микроболометрических матриц относится также высокий уровень шума. - Цель работы
-
Целью работы является разработка алгоритмов цифровой обработки, позволяющих улучшить качество тепловизионого видеоизображения, получаемого при помощи микроболометрической матрицы.
- Основные задачи
-
-
анализ и совершенствование методов компенсации неоднородности параметров и характеристик элементов микроболометрической матрицы;
-
разработка алгоритмов компенсации шумов и образования высококонтрастных изображений, получаемых с помощью микроболометрической матрицы;
-
разработка метода определения взаимного сдвига, масштабирования и поворота двух кадров видеоизображения.
-
- Научна новизна
-
-
обосновано применение трехточечной многотабличной калибровки для существенного улучшения качества изображения в тепловизионных системах на основе микроболометрических матриц;
-
построена система алгоритмов (замещения дефектных элементов матрицы, компенсации шумов, повышения контраста, автофокусировки), использующая результаты применения общего для всех них фильтра, что позволяет оптимизировать вычислительный процесс;
-
обнаружено наличие искажений равномерности по всему кадру дисперсии шумов после геометрических преобразований (масштабирование, поворот) равномерно зашумленных белым шумом
изображений; -
разработан быстрый алгоритм автоматической регулировки уровней яркостей, который эффективен в случае обработки изображений с широким диапазоном яркостей;
-
разработан алгоритм поиска и коррекции геометрического рассогласования двух кадров для произвольного угла их взаимного поворота.
-
- Список источников
-
Результаты проведенных исследований и разработок позволяют сделать следующие основные выводы.
-
Применение многотабличной трехточечной калибровки в тепловизионных системах с микроболометрами позволяет обеспечивать требуемое качество изображения в широком диапазоне температур наблюдаемых сцен.
-
Для замещения дефектных элементов матрицы, компенсации шумов, повышения контраста и автофокусировки может быть построена система алгоритмов, реализуемая на базе общего фильтра размытия.
-
Для компенсации искажений равномерности дисперсии шумов по кадру после геометрических преобразований (масштабирование, поворот) равномерно зашумленных белым шумом изображений возможно использовать предложенный метод, основанный на использовании фильтра размытия.
-
Предложенный быстрый алгоритм автоматической регулировки уровней яркости эффективен для обработки в реальном масштабе времени изображений с широким диапазоном яркости.
-
Используя метод, основанный на сборе статистики по окружностям на изображении, можно построить алгоритм нахождения геометрического рассогласования двух кадров для произвольного угла их взаимного поворота.
Реализация и тестирование предложенных методов и программных средств повышения качества изображений подтверждают их эффективность для тепловизионных систем с неохлаждаемыми микроболометрическими
матрицами. -
Статистика просмотров
Статистика просмотров диссертации за 2025 год.