Разработка цифровых устройств устранения шума и геометрических искажений цветных телевизионных изображений в реальном масштабе времени

• Автор: Володин, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Муром
• Количество страниц: 168 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ
1.1 Проблемы восприятия потока видеоданных высокой плотности
1.2 Обзор и классификация быстродействующих вычислительных систем обработки видеосигналов
1.2.1 Обзор быстродействующих вычислительных систем для обработки цветных изображений в реальном масштабе времени
1.2.2 Классификация быстродействующих вычислительных систем для обработки цветных изображений в реальном масштабе времени
1.3 Этапы разработки быстродействующих устройств цифровой обработки сигналов
1.4 Выбор системы моделирования
1.5 Выводы по первой главе и постановка задачи
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СТРУКТУР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО УСТРОЙСТВА КОРРЕКЦИИ ДИСТОРСИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ
2.1 Распараллеливание, с целью отображения на аппаратные средства, алгоритма коррекции дисторсии цветных изображений
2.1.1 Обзор методов программной реализации матричного умножения
2.1.1.1 Метод внутреннего произведения
2.1.1.2 Метод среднего произведения
2.1.1.3 Метод внешнего произведения
2.1.2 Возможности аппаратной реализации матричного умножения
2.1.3 Анализ операции матричного умножения при использовании
тороидальной сетки
2.1.4 Обращение матрицы
2.1.4.1 Анализ быстросходящегося итерационного алгоритма
2.1.4.2 Анализ алгоритма суммирования матричного ряда
2.1.4.3 Применение прямых методов решения систем линейных алгебраических уравнений для обращения матрицы
2.2 Разработка структуры модуля коррекции дисторсии последовательности цветных изображений
2.3 Оценка эффективности работы модуля коррекции дисторсии
2.4 Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ АЛГОРИТМА И СТРУКТУРЫ ПОСТРОЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО
УСТРОЙСТВА ДЛЯ АДАПТИВНОЙ ГИБРИДНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ
3.1 Алгоритм адаптивной гибридной фильтрации цветных изображений и его модификация для улучшения качества работы и ее автономности
3.2 Исследование модифицированного алгоритма адаптивной гибридной фильтрации цветных изображений
3.3 Распараллеливание, с целью отображения на аппаратные средства, алгоритма адаптивной гибридной фильтрации цветных изображений
3.3.1 Математическая модель вычислений разрабатываемого модуля
3.3.1.1 Алгоритм операции алгебраического сложения
3.3.1.2 Алгоритм операции деления
3.3.1.3 Алгоритм операции умножения
3.4 Структура специализированного модуля для адаптивной гибридной фильтрации последовательности цветных изображений
3.5 Особенности реализации исследуемого модуля в виде монолитной СБИС
3.6 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАНЫХ АЛГОРИТМОВ И УСТРОЙСТВ
4.1 Применение алгоритма адаптивной гибридной фильтрации для обработки цветных изображений в формате RGB
4.1.1 Обработка телевизионных изображений
4.1.2 Обработка эндоскопических изображений
4.1.3 Обработка изображений микроскопа
4.2 Применение алгоритма коррекции дисторсии цветных изображений формата RGB
4.2.1 Обработка телевизионных изображений
4.2.2 Обработка эндоскопических изображений
4.2.3 Обработка изображений микроскопа
4.3 Структура и параметры моделей разработанных устройств
4.3.1 Модель устройства устранения дисторсии
4.3.2 Модель устройства для адаптивной гибридной фильтрации
4.4 Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

устройств, поэтому подобная система должна быть доступна для исследователя и иметь широкие возможности при анализе и построении моделей БУЦОТС.
Выбор системы моделирования должен сопровождаться учетом следующих факторов:
1) класс объектов, подлежащих моделированию (в большинстве случаев система должна позволять моделирование широкого класса устройств, однако в узкоспециализированных системах моделирования применяются более простые алгоритмы, что обеспечивает их высокое быстродействие);
2) цель моделирования (от которой зависит степень детализации алгоритмов моделирования и его уровень);
3) максимальная размерность объектов моделирования (определяется используемым компьютером или рабочей станцией и способом представления информации);
4) время моделирования (важно при необходимости обработки схем высокой сложности);
5) входные средства описания схем (графический ввод более наглядный, а табличный ввод более быстрый, графический ввод необходим для оформления технической документации, а табличный удобнее при многократных экспериментах с моделями различных модификаций схем);
6) библиотека компонентов (состав, структура, удобство работы, возможность дополнения новыми моделями);
7) форма представления результатов моделирования (временные диаграммы, возможность наблюдения процесса моделирования, математическая обработка результатов моделирования);
8) сервисные средства (возможности управления процессом построения модели и экспериментом с ней, средства обнаружения ошибок, удобное представление данных при моделировании).