Оценка ошибок синтеза изображений с суперразрешением на основе использования нескольких кадров
Автор: Кокошкин Александр Владимирович, Коротков Вадим Андреевич, Коротков Кирилл Вадимович, Новичихин Евгений Павлович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 5 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Предлагаемая работа показывает возможность оценки ошибок синтеза изображений с суперразрешением, полученных на основе использования нескольких кадров. Показана возможность выявления областей с большими ошибками интерполяции, основываясь только на применяемом методе интерполяции и интерполируемых данных. Продемонстрирована возможность определения необходимого количества использованных для формирования изображения кадров по величине оценки ошибок интерполяции. В данной работе приводятся как результаты интерполяции сформированных тестовых кадров, способ корреляционного субпиксельного определения сдвигов кадров относительно 1 кадра, так и оценка возникающих при этом ошибок интерполяции. Показано, что до проведения измерений нельзя предсказать количество кадров, необходимое для достижения необходимого уровня ошибок интерполяции. Предлагаемый метод позволяет контролировать величину ошибок в процессе измерений. Показано, что оценка ошибок метода суперразрешения, основанная на тестовых изображениях, малоперспективна, поскольку величина ошибок зависит как от самого изображения, так и от набора субпиксельных смещений кадров низкого разрешения. Приведён весь путь получения результатов работы, начиная от формирования тестового изображения и заканчивая выводами.
Интерполяция, оценка ошибок интерполяции, обработка экспериментальных данных
Короткий адрес: https://sciup.org/140228663
IDR: 140228663 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-5-701-711
Estimation of super-resolution imaging errors based on the use of multiple frames
This work shows the possibility of estimating errors of super-resolution imaging based on the use of several frames. The possibility of identifying areas with large interpolation errors is shown, based only on the interpolation method and interpolated data used. The possibility of determining the necessary number of frames used for imaging from the interpolation error estimate is demonstrated. In this paper, we present both the results of interpolation of the generated test frames, the method of correlation subpixel detection of frame shifts relative to 1 frame, and the estimates of the resulting interpolation errors. It is shown that before measurements, the number of frames necessary to achieve the required level of interpolation errors can not be predicted. The proposed method allows the error value to be controlled during the measurement. It is shown that the estimation of errors of the super resolution method based on test images is not very promising, since the error value depends both on the image itself and on a set of subpixel offsets of low-resolution frames. We discuss the entire procedure of obtaining the results of the work, starting from the test image generation and ending with the conclusions.
Список литературы Оценка ошибок синтеза изображений с суперразрешением на основе использования нескольких кадров
- Karimi, E. A survey on super-resolution methods for image reconstruction/E. Karimi, K. Kangarloo, Sh. Javadi//International Journal of Computer Applications. -2014. -Vol. 90, Issue 3. -P. 32-39. - DOI: 10.5120/15557-4300
- Мишин, А.Б. Метод, алгоритм и адаптивное устройство обработки изображений на базе КМОП-видеодатчиков с использованием нейроподобных структур: дис.. канд. техн. наук: 05.13.05/Мишин Александр Борисович. -Курск, 2015. -102 с. -415080570001.
- Маркелов, К.С. Модель повышения информативности цифровых изображений на базе метода суперразрешения/К.С. Маркелов//Инженерный вестник 77-48211/552065. -2013. -№ 03. -С. 525-542.
- Насонов, А.В. Регуляризирующие методы повышения разрешения изображений и суперразрешения: дис.. канд. техн. Наук: 05.13.18/Насонов Андрей Владимирович. -М., 2011. -110 с.
- Гошин, Е.В. Двухэтапное формирование пространственного преобразования для совмещения изображений/Е.В. Гошин, А.П. Котов, В.А. Фурсов//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 4. -С. 886-891.
- Ермаков, Д.М. Оценка точности интерполяционной схемы спутникового радиотепловидения/Д.М. Ермаков, Е.А. Шарков, А.П. Чернушич//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. -2015. -Т. 12, № 2. -С. 77-88.
- Кокошкин, А.В. Об использовании простого способа оценки ошибки интерполяции экспериментальных данных /А.В. Кокошкин, В.А. Коротков, К.В. Коротков, Е.П. Новичихин//Журнал Радиоэлектроники. -2016. -№ 9. -URL: jre.cplire.ru/jre/sep16/5/text.pdf (дата обращения 23.05.2017).
- Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений/Р. Гонсалес, Р. Вудс. -М.: Техносфера, 2005. -1071c. -ISBN 5-94836-028-8.
- Шарый, С.П. Курс вычислительных методов/С.П. Шарый. -Новосибирск: НГУ, Институт вычислительных технологий СО РАН, 2016. -498 с.
- Форсайт Дж. Машинные методы математических вычислений/Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер -М.: Мир, 1980. -279 с.
- Shutko, A.M. Microwave radiometry in monitoring and emergency mapping of water seepage and dangerously high groundwaters/A.M. Shutko, A. Haldin, V. Krapivin, E. Novichikhin, I. Sidorov, Yu. Tishchenko, R. Haarbrink, G. Georgiev, R. Kancheva, H. Nikolov, T. Coleman, F. Archer, P. Pampaloni, S. Paloscia, A. Krissilov, A.C. Carmona//Journal of Telecommunications and Information Technology. -2007. -No 1. -P. 76-82.
- Иванов, В.А. Оценивание субпиксельного сдвига дискретных изображений/В.А. Иванов, В.С. Киричук, В.П. Косых//Автометрия. -2007. -Т. 43, № 3. -С. 15-30.
- Гудков, С.А. Метод обработки сигналов вихретокового датчика контроля параметров дисперсных сред/С.А. Гудков//Современные техника и технологии СТТ-2012. -2012. -С. 183-184.
- Бабак, В.П. Локализация места положения сквозных дефектов по сигналам акустической эмиссии/В.П. Бабак, П.В. Пономаренко//Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. -2007. -№ 1. -С. 39-46.
