Программные средства автоматизированной системы цифровой обработки изображений высокого разрешения

• Автор: Яковенко, Николай Степанович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 142 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА

1.1. Архитектура программного обеспечения

1.2. Редактирование текстовой информации I .

1.3. Средства отладки программ .

1.4. Поддержка диалогового режима I .

1.5. Программное обеспечение устройств семейства

Зенит

1.6. База данных цифровых изображений.

1.7. Коммуникационные средства УМСО.

1.8. Программное обеспечение полутоновых дисплеев
1.9. Выводы.
ГЛАВА II. ОЩИАЛИЗИРОВАННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ.
2.1. Программное обеспечение корреляционного
спецпроцессора
2.2. Программный вычислитель геометрических преобразований
2.3. Морфологический процессор .
2.4. Выводы.
ГЛАВА III. ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
3.1. Геометрическое совмещение изображений .
3.2. Автоматизированный комплекс определения параллаксов звезд
3.3. Отслеживание изображений спектрограмм
Солнца
3.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В общем случае под цифровой обработкой изображений понимается // преобразование двумерных функций, заданных на дискретной решетке, с целью улучшения качества, восстановления изображений и выделения количественной информации об объектах и явлениях. Для выполнения этих требований необходимы современные ЭВМ, оснащенные большим объемом оперативной памяти и дисковых носителей (сотни Мбайт). Мбайт; спецпроцессоры, реализующие типовые преобразования изображений, а также разрабатывать специализированное математическое обеспечение, ориентированное на законченный цикл обработки изображений. В целях повышения эффективности АСОИз за счет использования спецпроцессоров очень важно предварительно разрабатывать программные вычислители, моделируемые на ЭВМ для выявления и отработки типовых операций и алгоритмов, которые затем будут воплощены аппаратно. Одно из основных требований к гибким многофункциональным АСОИз - наличие программно-аппаратных компонент ввода, перекрывающих по своим характеристикам весь диапазон возможных представлений исходной информации, а в зависимости от условий их конкретного применения - дифференциация этих компонент на уникальные прецизионные и массовые со средним разрешением. Исследования в этой области проводятся в Институте автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО АН СССР свыше лет. В результате созданы аппаратура и программное обеспечение устройств ввода изображений видимого диапазона, характеристики и функциональные возможности (точность, скорость ввода, метод доступа, рабочее поле и т. Примерами являются "Зенит-2", "Зенит-К" и "Ромб". Другим существенным требованием к АСОИз является наличие программно-аппаратных компонент оперативной визуализации и вывода полутоновых изображений. Развитые дисплейные системы, позволяющие работать в интерактивном режиме с большими массивами видеоданных, необходимы как при выполнении эвристических алгоритмов, так и для промежуточной визуализации при отладке самих алгоритмов обработки изображений. Результаты анализа помимо численных и статистических характеристик, как правило, также представляют собой изображения (графические или полутоновые), подлежащие документированию. С учетом перечисленных требований в ИАиЭ СО АН СССР создана АСОИз (рис. I) - комплекс цифровой обработки изображений (КЦОИ) /-/. Его основу составляет прецизионное устройство ввода и обработки изображений "Зенит-2” и его аппаратное окружение, управляемые мини-ЭВМ ЕС- (рис. Устройство ’’Зенит-1, разработанное в ИАиЭ, состоит из сканирующей системы с произвольным позиционированием луча электронно-лучевой трубки и плоского стола с подвижной кареткой и производит 8-разрядную оцифровку оптической плотности в диапазоне 0-) изображения размером до 0x0 мм^ с точностью позиционирования I мкм и с аппаратным временем считывания в одной точке мкс. Рис. Рис. Рис. Ярким примером может служить обработка астронегативов, где процент полезной информации (отношение площадей изображений звезд и пластинки) очень низок и требуется предельная точность измерений. КЦОИ содержит полутоновые растровые дисплеи, специализированные процессоры, а через унифицированную магистральную систему обмена данными (УМСО) связь с фотопостроителем, графопостроителем и другими ЭВМ. В целях повышения производительности на комплексе создан морфологический процессор (сначала смоделированный программно). Математическая морфология возникла /,/ в году в исследованиях Ж. Матерона и Дж. Серра. В период с по годов были созданы теоретические понятия (преобразование сравнения, эрозия, пополнение, булевские модели) и первый прототип текстурного анализатора. Идеи, касающиеся либо теории, либо практики предлагались и в других местах (см. Фонтенбло (Франция) сознательно и координированно осуществлялось их совместное развитие. Именно здесь проблема анализа пространственных геометрических объектов привела Мате-рона и его сотрудников по центру математической морфологии при высшей национальной горной школе к параллельному развитию надлежащей вычислительной техники и согласованной с ней вероятностно-статистической теории. Математическая морфология опирается на несколько общих принципов, раскрывает структуру объектов как множеств в евклидовом пространстве и выполняет широкий класс операций над изображениями.