Разработка методов формирования цифрового изображения высококонтрастного объекта

• Автор: Ахтариев, Руслан Жаудатович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СПОСОБОВ И АЛГОРИТМОВ РЕГИСТРАЦИИ ВЫСОКОКОНТРАСТНЫХ ОБЪЕКТОВ
1.1. Особенности зрительного восприятия
1.2. Контраст объектов репродуцирования реального мира
1.3. Изображения высококонтрастных объектов (ВКО)
1.4. Ввод изобразительной информации в цифровую систему
1.5. История развития технологий регистрации высококонтрастных объектов
1.6. Обзор основных технологий получения изображений ВКО
1.7. Расчет градационных кривых с помощью существующих технологий
1.8. Основные проблемы, встречающиеся при сборке серии изображений высококонтрастного объекта
1.9. Выводы по главе
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВЫСОКОКОНТРАСТ-НЫХ ОРИГИНАЛОВ
2.1. Моделирование элементарного процесса
2.2. Регистрация цифрового изображения объекта
2.3. Математическое моделирование случая сборки ЦВКО из двух изображений с разными экспозициями

2.4. Математическое моделирование случая сборки ЦВКО из п- изображений с разными экспозициями
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАДАЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ПРОЦЕССЕ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВКО И ОСНОВЫ ВНЕДРЕНИЯ ЦВКО В ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
3Л. Практичекая реализация и проверка модели
3.2. Последовательность экспериментальных задач
3.3. Получение градационной кривой и расчет значений весовых коэффициентов
3.4. Технические особенности съемки изображений ЦНКО
3.5. Влияние цветовой температуры камеры на эквивалентность использования градационной шкалы и изменения времени экспонирования при получении градационной кривой
3.6. Влияние освещенности на эквивалентность использования градационной шкалы и изменения времени экспонирования при получении градационной кривой
3.7. Программная реализация параметрической модели
3.8. Расчет значений изображения ЦВКО с помощью параметрической

модели с использованием тестового изображения
3.9. Сравнительная методика оценки точности работы алгоритмов получения изображений ЦВКО

3.10. Сравнительная оценка работы алгоритмов ЦВКО с помощью отношения
сигнал-шум (М8Е и РЙЫК данные)
3.11. Анализ предлагаемой параметрической модели и известных алгоритмов расчета ЦВКО из разноэкспонированных изображений
3.12. Применение изображений высококонтрастных оригиналов в проектировании современных информационных систем
3.13. Основные форматы файлов для хранения ЦВКО
3.14. Выводы по главе
4. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
5. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
6. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Характеристики оборудования
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Влияние цветовой температуры камеры на эквивалентность использования градационной шкалы и изменения времени экспонирования при получении градационной кривой
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Данные измерения алгоримов получения ЦВКО
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Примеры изображений высококонтрастных объектов, полученные с помощью разработанной программы после градационного преобразования

достижение физиологической точности. Необходимым является сохранение линейности регистрируемых светлот. При этом в настоящее время, учитывая существующие технологии визуализации, не предполагается их непосредственное воспроизведение в полном объеме, а только после проведения тонального сжатия в соответствии с требованиями издания. Развитие массовых технологий визуализации позволит в будущем воспроизводить изображения ЦВКО с сохранением линейности. На сегодняшний день существуют специальные системы визуализации ЦВКО [39, 72, 76], но они являются не доступными массовому потребителю.
Анализ особенностей регистрации архитектурных историко-культурных объектов позволил сформулировать главное требование к алгоритму регистрации - достижение градационной точности (максимально возможное сохранение линейности тональных соотношений) или тождественности тональных отношений объекта и его изображения.
2.1. Моделирование элементарного процесса
Под элементарным процессом регистрации понимается получение одного снимка репродуцируемого объекта (оригинала). Параметры такого процесса: градационная кривая фотоаппарата и экспозиция.
При регистрации высококонтрастного объекта процесс состоит из совокупности N элементарных процессов и процедуры сборки.
1. Элементарный процесс (одноэкспозиционный)

2. Процесс формирования градационного содержания ВКО (многоэкспозиционный)
7 Н1 < Н2 < < Я'
1'=С.ЩН') Ь2=Шв(1?) .... £'=Д 18(Н')
регистрируемый динамический диапазон

АР «АР.
регистрируемый динамический диапазон АРп
Рис. 2.1 - Иллюстрации элементарного процесса (одноэкспозиционного) и процесса регистрации ВКО (многоэкспозиционного)