Алгоритм восстановления смазанного изображения, полученного вращающейся под углом к горизонту камерой
Автор: Козак Анатолий Всеволодович, Штейнберг Олег Борисович, Штейнберг Борис Яковлевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 2 т.44, 2020 года.
Бесплатный доступ
Данная работа является развитием предыдущих публикаций авторов, в которых рассматривалась задача восстановления изображений, получаемых при горизонтальном смазе. В данной работе построена математическая модель удаления смаза на изображениях, получаемых при вращении вокруг вертикальной оси камеры, оптическая ось которой направлена под углом к горизонту. В этом случае смаз на матрице камеры происходит не по горизонтальным прямым, а по некоторым дугам. Приводятся результаты численных экспериментов, подтверждающие хорошее качество восстановления изображений и высокую производительность алгоритма.
Обработка изображений, компьютерное зрение, смазанное изображение, модель искажений, сферическая панорама
Короткий адрес: https://sciup.org/140247092
IDR: 140247092 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-598
An algorithm for the restoration of blurred image obtained with a rotating camera tilted to the horizon
This work is a continuation of the authors’ previous publications, in which the restoration of images obtained with a horizontally rotating camera was considered. In this paper, a mathematical model is constructed for reconstructing blurred images obtained with a camera rotating in the horizontal plane and having its optical axis tilted at an angle to the horizon. The method of image restoration involves constructing a strip of spherical panorama from the original images. Results of numerical experiments that confirm the good quality of the presented image recovery method and the high performance of the developed algorithm are presented.
Список литературы Алгоритм восстановления смазанного изображения, полученного вращающейся под углом к горизонту камерой
- Козак, А.В. Быстрое и точное восстановление смазанного изображения, полученного вращающейся камерой / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Труды Международной конференции по программной инженерии CEE-SECR '16. - 2016. - 11. - DOI: 10.1145/3022211.3022222
- Козак, А.В. Быстрое восстановление смазанного изображения, полученного горизонтально вращающейся камерой / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Компьютерная оптика. - 2018. - Т. 42, № 6. - С. 1046-1053. - DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-6-1046-1053
- Козак, А.В. Уравнение дискретной свёртки с характеристической функцией сегмента и его приложение / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг. - В кн.: Труды научной школы И.Б. Симоненко. Выпуск второй. - Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2015. - С. 157-167
- Козак, А.В. Оценка погрешностей при решении уравнения свёртки для восстановления смазанных изображений / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Тезисы международной конференции "Современные методы и проблемы теории операторов и гармонического анализа и их приложения VI", Ростов-на-Дону, 24-29 апреля 2016 г. - 2016
- Козак, А.В. Развитие исследований быстрого восстановления смазанного изображения / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Тезисы международной конференции "Современные методы и проблемы теории операторов и гармонического анализа и их приложения VII", Ростов-на-Дону, 23-28 апреля 2017 г. - 2017. - C. 28-29
- Graham, S.L. Getting up to speed: The future of supercomputing / S.L. Graham, M. Snir, C.A. Patterson. - Washington: National Academies Press, 2005. - 289 p. -
- ISBN: 978-0-309-09502-0
- Lucy, L.B. An iterative technique for the rectification of observed distributions / L.B. Lucy // The Astronomical Journal. - 1974. - Vol. 79. - P. 745-754. -
- DOI: 10.1086/111605
- Richardson, W.H. Bayesian-based iterative method of image restoration / W.H. Richardson // Journal of the Optical Society of America. - 1972. - Vol. 62, Issue 1. - P. 55-59. -
- DOI: 10.1364/JOSA.62.000055
- Whyte, O. Non-uniform deblurring for shaken images / O. Whyte, J. Sivic, A. Zisserman, J. Ponce // International Journal of Computer Vision. - 2012. - Vol. 98, Issue 2. - P. 168-186. -
- DOI: 10.1007/s11263-011-0502-7
- Корнилова, А. MEMS-датчики в задачах компьютерного зрения: мы их просто недооцениваем [Электронный ресурс] / А. Корнилова, Я. Кириленко // Международная конференция по программной инженерии CEE-SECR '17. - URL: http://2017.secr.ru/program/submittedpresentations/mems-sensors-in-computer-vision (дата обращения 8.11.2018)
- Фурсов, В.А. Построение квадратично-экспоненциальных КИХ-фильтров с расширенной средней областью частотного отклика / В.А. Фурсов // Компьютерная оптика. - 2018. - Т. 42, № 2. - С. 297-305. -
- DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-2-297-305
- Фурсов, В.А. Технология повышения детализации изображений с нелинейной коррекцией высокоградиентных фрагментов / В.А. Фурсов, Е.В. Гошин, К.С. Медведева // Компьютерная оптика. - 2019. - Т. 43, № 3. - С. 484-491. -
- DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-484-491
- Дронникова, С.А. Улучшение качества изображений при обработке видеокадров с различным временем экспозиции / С.А. Дронникова, И.П. Гуров // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2017. - Т. 17, № 3. - С. 424-430. -
- DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-3-424-430
- Гуров, И.П. Улучшение качества изображений методом Ван Циттерта / И.П. Гуров, Д.С. Смирнов // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технического университета). Информационные технологии, вычислительные и управляющие системы. - 2002. - Вып. 6. - С. 178-182
- Грузман, И.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах: учеб. пособие / И.С. Грузман, В.С. Киричук, В.П. Косых, Г.И. Перетягин, А.А. Спектор. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. - 168 с
- Цыганова, Ю.В. О современных ортогонализованных алгоритмах оптимальной дискретной фильтрации / Ю.В. Цыганова, М.В. Куликова // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2018. - Т. 11, № 34. - С. 5-30. -
- DOI: 10.14529/mmp180401
- Cho, S. Fast motion deblurring / S. Cho, S. Lee // ACM Transactions on Graphics. - 2009. - Vol. 28, Issue 5. - 145. -
- DOI: 10.1145/1618452.1618491
- Smith, Ch. Types of panoramic photography [Electronical Resource]. - URL: https://www.picturecorrect.com/tips/types-of-panoramic-photography/ (request date 19.03.2019)
- PROPHOTOS. Снимаем панорамы. Часть 1 [Электронный ресурс]. - URL: https://prophotos.ru/lessons/17978-snimaem-panoramy-chast-1 (Дата обращения 19.03.2019)
- Алексеев, В. Панорамная съёмка: основы техники. - URL: https://rosphoto.com/ublogs/panoramnaya-siemka-5411 (Дата обращения 19.03.2019)
- Adarve, J.D. Spherepix: a data structure for spherical image processing /J.D. Adarve, R. Mahony. - URL: https://www.researchgate.net/publication/311893485_Spherepix_a_Data_Structure_for_Spherical_Image_Processing (request date 19.03.2019)
