Фильтрация RAW-изображений на основе обобщенного метода наименьших модулей
Автор: Сурин Владимир Анатольевич, Ческидова Мария Александровна
Рубрика: Математика
Статья в выпуске: 4 т.15, 2023 года.
Бесплатный доступ
Рассматриваются необработанные RAW-изображения, получаемые с фотоматрицы. Цель работы - адаптировать фильтр на основе обобщенного метода наименьших модулей (ОМНМ) для фильтрации RAW-изображений с цифровых камер. Цифровые изображения, получаемые при оцифровке аналогового сигнала цифровой фотоматрицей, помимо полезного сигнала имеют шумовую составляющую. Кроме того, структура изображения, полученная напрямую с цифровой матрицы, сильно отличается от привычного RGB-изображения. Для получения RGB-изображения необходимо применить интерполяционный алгоритм, называемый демозаикой, которая вносит дополнительные искажения. Предлагается производить фильтрацию полученного изображения до применения алгоритма демозаики. RAW-изображения используют большее количество бит для описания яркости каждого пикселя, чем стандартные RGB-изображения, и имеют другую структуру. Для работы с такими изображениями требуется адаптация существующих цифровых фильтров. Для ОМНМ-фильтрации подобраны коэфициенты для параметров функции сглаживающего преобразования. Показаны преимущества фильтрации RAW-изображений, по сравнению со стандартными RGB-изображениями, а также сравнение ОМНМ с усредняющей и медианной фильтрацией. На основе полученных зависимостей решена практическая задача по повышению контрастности изображений стеклянных изоляторах на основе их RAW-снимков для последующего обнаружения дефектов в изоляторах.
Омнм, обобщенный метод наименьших модулей, raw-изображения, фильтрация изображений, подавление шума, обнаружение дефектов в стеклянных изоляторах
Короткий адрес: https://sciup.org/147241782
IDR: 147241782 | DOI: 10.14529/mmph230403
Список литературы Фильтрация RAW-изображений на основе обобщенного метода наименьших модулей
- Гонсалес, Р.С. Цифровая обработка изображений / Р.С. Гонсалес, Р.Е. Вудс. - М.: Техносфера, 2012. - 1104 с.
- Ярославский, Л.П. Введение в цифровую обработку изображений / Л.П. Ярославский. -М.: Советское радио, 1979. - 312 с.
- CIE Recommendations on Uniform Color Spaces, Color Difference Equations, Psychometric Color Terms, Supplement 2 to CIE publication 15 (E1.3.1) 1971/(TC1.3). Central Bureau of the Commission Internationale de l'Éclairage (Vienna, Austria). - 1978.
- Television noise reduction IC / G. de Haan, T.G. Kwaaitaal-Spassova, M.M. Larragy et al. // IEEE Transactions on Consumer Electronics. - 1998. - Vol. 44, no. 1. - pp. 143-154.
- Kimmel, R. Demosaicing: Image Reconstruction from Color CCD Samples / R. Kimmel // IEEE transactions on image processing. - 1999. - Vol. 8, Iss. 9. - P. 1221-1229.
- Никитин, В.В. Телевидение в системах физической защиты / В.В. Никитин, А.К. Цыцулин. - СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001. - 132 с.
- Сурин, В.А. Исследование свойств цифрового шума в контрастных изображениях / В.А. Сурин, А.Н. Тырсин // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2016. - Т. 59, № 8-2. - С. 93-96.
- Surin, V.A. Nonlinear Filtering of Noisy Contrast Images Based on the Generalized Method of the Least Absolute Values / V.A. Surin, A.N. Tyrsin // Journal of Computational and Engineering Mathematics. - 2018. - Vol. 5, no. 2. - P. 58-69.
- Сурин, В.А. Математическая модель фильтрации на основе обобщенного метода наименьших модулей как инструментарий обработки и анализа контрастных изображений / В.А. Сурин, А.Н. Тырсин // Материалы Тринадцатой Международной конференции «Новые информационные технологии в исследовании сложных структур». - Томск, Томский государственный университет, 2020. - С. 55-56.
- Сурин, В.А. Модель нелинейного фильтра для цифровой обработки контрастных изображений / В.А. Сурин, А.Н. Тырсин // Автометрия. - 2018. - Т. 54, № 2. - С. 54-62.
- Weighted Median Filters: a Tutorial / L. Yin, R. Yang, M. Gabbouj, Y. Neuvo // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing. - 1996. - Vol. 43, Iss. 3. -P.157-192.
