Модель эффективной дискретной двумерной предварительной обработки информации в иконических системах

• Автор: Жигулина, Ирина Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень условных обозначений

Введение.

1 Обзор состояния вопроса и постановка задачи на исследование

1.1 Многомерная обработка информации

1.2 Датчики изображения.

1.3 Системные функции при линейной многомерной обработке информации

1.4 Предварительная обработка изображений.

1.5 Постановка задачи на исследование.

1.6 Выводы по главе 1.

2 Математическая модель эффективности дискретной двумерной обработки информации

2.1 Функция эффективности обработки.
2.2 Квадрат ампли гудно частотной пространственной характеристики
2.3 Матрица входного сигнала
2.4 Канонический вид функции эффективности
2.5 Частные случаи
2.5.1 Некаузальная обработка нобработка
2.5.2 Некаузальная обработка с осевой симмегрией нособработка.
2.5.3 Квазинекаузальная обработка кобработка.
2.5.4 Квазинекаузальная обработка с осевой симметрией
кособработка
2.6 Матрица входного сигнала при аффинных преобразованиях.
2.7 Сравнение разработанной модели с моделью
В и нераХопфа.
2.8 Выводы по главе 2
3 Применение разработанной модели эффективности
3.1 Анализ дискретного 2x2 фильтра
3.2 Синтез дискретного 2 х 2фильтра традиционным
способом
3.3 Синтез дискретного 2 х 2фильтра на базе разработанной модели.
3.3.1 Функция эффективности и 5матрица 2 х 2 фильтра.
3.3.2 Однопараметрическое семейство ЛЧПХ.
3.3.3 Двухпараметрическая фильтрация.
3.3.4 Условный экстремум
3.3.5 Общий случай.
3.4 Определение параметров энергетического спектра входного изображения
3.5 Исследование работы синтезированного фильтра
но реальным изображениям.
3.6 Методика синтеза устройств дискретной двумерной предварительной обработки.
3.7 Выводы по главе 3
Заключение.
Список использованных источников


Целью диссертационной работы является получение возможности синтеза устройств дискретной двумерной предварительной обработки информации на основе требуемой ее эффективности. Основные методы исследования. Теории: многомерных Фурье- и г-преобразований; функций комплексных переменных; квадратичных форм; экстремумов функций многих переменных. Практическая ценность полученных результатов заключается в разработке методики синтеза устройств дискретной двумерной предварительной обработки на основе требуемой эффективности. Достоверность разработанной модели подтверждается результатами обработки реальных изображений устройствами предварительной обработки, синтезированными на ее основе. Публикации. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, из них: 7 статей (все статьи опубликованы в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации для публикации основных научных результатов диссертаций); 2 тезиса докладов в материалах Международной и Всероссийской научно-технической конференции; 1 патент на изобретение. Одна работа опубликована без соавторов. Апробация работы. Основные результаты работы доклады вал и с ь и обсуждались: на Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» (Воронеж, ); на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 6); на XXV межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем» (Серпухов, ); на XXIX межвузовской конференции курсантов и молодых ученых (Тамбов, ). Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в Тамбовском ВВАИУРЭ (ВИ) в ПИР тема № 6 шифр «Комета - 4» и на кафедре «Импульсной техники и электронных приборов». Внедрение результатов подтверждается соответствующими актами. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из: введения, трех глав и заключения, изложенных на 6 страницах машинописного текста, рисунка, 6 таблиц, библиографического списка использованных источников, содержащего наименования, и 2 приложений. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель, задачи, объект, предмет и методы исследования, показана научная новизна, практическая значимость, положения, выносимые на защиту, а 'также представлена структура диссертации. В первой главе приводится анализ технических и биологических объектов, для которых существенен анализ многомерной информации. Описаны свойства изображений и устройств их предварительной обработки. Проанализировано современное сос тояние теории синтеза устройств многомерной предварительной обработки и сформулирована задача для исследования. Во второй главе на основе выражения для квадрата амплитудно-частотной пространственной характеристики (АЧХ) двумерного дискретного фильтра вводится в рассмотрение функция эффективности обработки. Она является отношением энергии обработанного (выходного) изображения к энергии необработанного (входного) изображения и связывает между собой отсчеты импульсной характеристики (ИХ) устройства обработки и нормированные коэффициенты разло. Фурье по косинусам (КРЭСВИ). Для нахождения стационарных точек функции эффективности рассматривается матрица, состоящая из КРЭСВИ - матрица входного сигнала, т. Получены виды 5-матриц для частных случаев: некаузальной, квазинекаузальной обработки с осевой или центральной симметрией системных функций. Делается вывод, что для синтеза устройств обработки ранг 5-матрицы должен быть меньше апертуры фильтра, понимаемой, как произведение количества отсчетов ИХ по горизонтали и вертикали. Получен канонический вид функции эффективности, показано влияние отношений главных миноров матрицы входного сигнала на выбор апертуры синтезируемого фильтра. Рассмотрены изменения элементов 5-матрицы при аффинных преобразованиях изображения входного объекта. Осуществлено сравнение разработанной модели с моделью оптимальной линейной фильтрации Винера-Хопфа.