Разработка и исследование методов и алгоритмов улучшения визуального качества изображения в инфракрасном диапазоне на базе нейропроцессора NM6403 (Л1879ВМ1)

• Автор: Солина, Нелли Игоревна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Содержание

Основные обозначения и сокращения.

Введение

Глава 1. Анализ современных средств, методов и алгоритмов обработки изображений

1.1. Общая характеристика тепловизоров.

1.1.1. Сканирующие и смотрящие тепловизоры.

1.1.2. Современные тепловизоры отечественных и зарубежных производителей.

1.2. Процесс формирования тепловизионного видеосигнала.

1.3. Обзор классических методов и алгоритмов обработки ИК изображений

1.3.1. Классический метод рекурсивной фильтрации.

1.3.2. Классический метод двухточечной коррекции.

1.3.3. Классические методы контрастирования
Выводы.
Глава 2. Разработка и исследование методов и алгоритмов обработки тепловизионного изображения
2.1. Модификация метода рекурсивной фильтрации.
2.2. Модификация метода двухточечной коррекции.
2.2.1. Выравнивание чувствительности и геометрических искажений
2.2.2. Исправление дефектных элементов.
Выводы.
Глава 3. Разработка метода контрастирования тепловизионного изображения
3.1 Модификация метода линейного контрастирования
3.2. Разработка метода нелинейного контрастирования
Выводы.
Глава 4. Практическая реализация модифицированных алгоритмов на процессоре ЛВМ1 и анализ полученных результатов
4.1. Принцип работы нейропроцессора ЛВМ1 и его вычислительного аппарата.
4.2. Функциональная схема взаимодействия модуля аналоговой обработки с блоком микропроцессорного прибора в тепловизоре смотрящего типа
4.3. Проверка эффективности реализации модифицированных алгоритмов обработки изображений в ИК диапазоне на процессоре ЛВМ1
4.3.1. Практическая реализация метода двухточечной коррекции
4.3.2. Анализ полученных результатов методом двухточечной
коррекции.
4.3.3. Анализ информации, полученной в режиме контрастирования
Заключение
Библиографический список используемых источников
Приложение 1
Приложение 2
Основные обозначения и сокращения
ПК инфракрасное излучение
ИС интегральная схема
МАО модуль аналоговой обработки
ММ микропроцессорный модуль
МО математическое ожидание
МП микропроцессорный прибор
МФП матричный фотоприемник
МЭПИ многоэлементный приемник излучения
ОС оптическая система
ПЛИС программируемая логическая интегральная схема
ПЭВМ персональная электронновычислительная машина
СКО среднее отклонение значений кодов
ФПУ фотоприем ное устройство
ФЧЭ фоточувствительный элемент
I интерфейс i I
ДСП цифровой сигнальный процессор
Введение
Актуальность


В работе исследуются методы обработки изображений в инфракрасном диапазоне. ЛВМ1 в режиме реального времени. В рамках исследования используются методы теории обработки изображений, цифровой обработки сигналов, основы теории инфракрасной техники, теория нейроматричного аппарата вычисления процессора ЛВМ1. Новизна диссертационной работы заключается в модификации известных методов обработки ИК изображений и их реализация на нейропроцессоре ЛВМ1 в режиме реального времени. Практическая ценность работы определяется возможностью использования результатов работы при проектировании и внедрении новых систем обработки динамического изображения в инфракрасном диапазоне для различных тепловизионных приборов, а также возможностью использования отдельных разработанных методов и алгоритмов при разработке и исследовании широкого круга задач по предварительной обработки информации для ее последующего распознавания. Результаты диссертации использованы в ОКР «Разработка и изготовление опытных образцов блока цифровой обработки сигналов для тепловизи-онной системы изделия ТПП-9С5Н», выполненной по заказу ОАО «Красногорский завод им. С. А. Зверева», г. Красногорск; в НИР №1/- «Разработка блока цифровой обработки сигналов для тепловизионного канала информационного комплекса», НТЦ «Модуль» г. Москва; а так же в других программных продуктах, разрабатываемых НТЦ «Модуль», г. Москва. Достоверность основных положений работы и применимость предложенных методов подтверждается результатами экспериментов по обработке изображений в инфракрасном диапазоне. Полученные в диссертационной работе алгоритмы проверены экспериментально на реальных изображениях, приходящих с оптической системы тепловизора. На основе проведенных исследований для обработки получаемого с фоточувствительной матрицы изображения осуществлена реализация комплекса программ, являющегося частью функционального программного обеспечения вычислительной системы на базе нейропроцессора ЛВМ1 в составе инструментального модуля МЦ4. НТЦ «Модуль», г. Москва). ОАО «Красногорский завод им. С. А. Зверева» (г. Красногорск), НТЦ «Модуль» (г. Москва). Основные результаты работы докладывались на Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива » (Нальчик: Каб. Балк. II Международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта» (Вологда: ВоГТУ, г. IV Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, г. X Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, г. XI Международной конференции «Математика, компьютер, образование» (Дубна, г. IX Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (Воронеж, г. IX Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании НИТ-» (Рязань, г. X Юбилейной Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии СТТ’» (Томск, г. XI Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, г. Нальчик: Каб. Балк. Международном сборнике научных трудов «Информационные технологии моделирования и управления» (Воронеж, г. По теме диссертации опубликовано И печатных работ: 2 статьи в сборниках научных трудов и 9 статей в материалах Российских и Международных конференций. Зарегистрирована 1 программа для ЭВМ в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (Роспатент), свидетельство № . Диссертация включает введение, обзорную главу, три тематических раздела, заключение, список используемых источников и приложение. Основное содержание работы изложено на 3 страницах, включая список литературы из наименований, 6 таблиц, рисунков и 6 программ.