Исследование и разработка алгоритмов и устройств векторной фильтрации для обработки сигналов цветных телевизионных изображений

• Автор: Карасёв, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ СИСТЕМ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ, ЦВЕТОВЫХ МОДЕЛЕЙ И СПОСОБОВ ЗАДАНИЯ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ЭЛЕМЕНТАМИ ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
1.1. Аналоговые и цифровые системы цветного телевидения
1.2. Цветовые модели
1.3. Способы задания расстояния между элементами цветного изображения
1.4. Выводы по первой главе. Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ВЕКТОРНОЙ
ФИЛЬТРАЦИИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
2.1. Разработка методики оценки эффективности алгоритмов векторной фильтрации цветных изображений
2.2. Исследование алгоритма векторной медианной фильтрации
2.3. Исследование алгоритма фильтрации по векторному направлению
2.4. Исследование алгоритма векторной фильтрации на основе теории вероятности и теории нечетких множеств
2.5. Выводы по второй главе. Результаты исследования
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА, АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ
АЛГОРИТМА НЕЧЁТКОЙ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
3.1. Модификации схемы Я-упорядочения многомерных величин со снижением размерности
3.2. Модификация и анализ алгоритма нечёткой вероятностной фильтрации цветных изображений

3.2.1. Математическая модель алгоритма нечёткой вероятностной фильтрации цветных изображений
3.2.2. Методы оценки характеристик шумового сигнала
3.3. Исследование алгоритма нечёткой вероятностной фильтрации цветных изображений
3.4. Выводы по третьей главе. Результаты исследования
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
НА ОСНОВЕ АЛГОРИТМА НЕЧЁТКОЙ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ЕЁ МОДЕЛИРОВАНИЕ
4.1. Разработка общей структурной схемы устройства
4.2. Разработка структурной схемы блока сортировки кодов изображения
4.3. Особенности реализации разработанного устройства в виде монолитной СБИС
4.4. Модель устройства нечёткой вероятностной фильтрации цветных изображений
4.5. Практическое применение алгоритма нечёткой вероятностной фильтрации цветных изображений
4.6. Выводы по четвертой главе. Результаты исследования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Зрение для человека является наиболее естественным механизмом восприятия внешнего мира. Через зрительный канал в мозг поступает от 70 до 90% информации [1]. Поэтому любая информация, представленная в визуальной форме, для человека наиболее удобна. Этим и объясняется тот факт, что в последнее время изображение, как форма представления информации, служит объектом исследования в различных отраслях современной науки и техники, а именно: при дистанционном зондировании поверхности Земли для экологического мониторинга [3] и анализа сельскохозяйственных угодий [4 - 6]; в космических исследованиях [7, 8, 76]; в радиолокации для повышения точности обнаружения объектов [9]; в медицине для диагностики заболеваний [10-16, 1а, 2а, 13а]; в биологии для определения патологических изменений в тканях и клетках организмов [17, 18]; в полиграфии для повышения качества репродукций [19]; в промышленности для поиска деталей при роботизированной сборке [20] и описания топологии интегральных микросхем [21]; для анализа разнообразной графической информации [22]; в различных визуальных службах [23] и многих других.
В процессе регистрации и передачи по каналам связи изображения обычно подвергаются воздействию шумов [2, 24, 25]. Это приводит к значительному снижению контрастности и резкости изображений, ухудшая тем самым их восприятие [19]. Поэтому подавление шумов (фильтрация) является одной из важнейших задач в обработке визуальной информации, а развитие микропроцессорной техники, создание быстродействующих больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС соответственно) и микроЭВМ только способствуют разработке и внедрению цифровых систем фильтрации изображений даже в областях, где необходимо строгое соблюдение режима реального времени. Одной из таких областей является телевидение. Известно, что для создания видимости непрерывного движе-