Реализация алгоритма формирования цветного изображения по сигналам монохромных видеодатчиков видимого и длинноволнового инфракрасного диапазонов в цветовом пространстве YCBCR

Реализация алгоритма формирования цветного изображения по сигналам монохромных видеодатчиков видимого и длинноволнового инфракрасного диапазонов в цветовом пространстве YCBCR

Автор: Холопов Иван Сергеевич

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Обработка изображений: Восстановление изображений, выявление признаков, распознавание образов

Статья в выпуске: 2 т.40, 2016 года.

Бесплатный доступ

Приведён упрощённый алгоритм комплексирования полутоновых телевизионных и тепловизионных изображений в псевдоцветах (ложных цветах) в декоррелированном цветовом пространстве YCbCr с последующим приведением гаммы цветов результата к условиям дневного освещения с использованием алгоритма «переноса» цвета, обеспечивающего одинаковую светлоту полутонового и цветного комплексированных изображений. Показано, что при распараллеливании вычислений на видеокарте данный алгоритм выполняет в реальном масштабе времени комплексирование видеоизображений с размером кадра до 1024×768 пикселей и частотой кадров 30 Гц.

Цветовые пространства rgb, yuv и ycbcr, тепловизионное изображение, комплексирование изображений, псевдоцвет, алгоритм "переноса" цвета, гистограмма, билинейная интерполяция

Короткий адрес: https://sciup.org/14059462

IDR: 14059462   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-266-274

Список литературы Реализация алгоритма формирования цветного изображения по сигналам монохромных видеодатчиков видимого и длинноволнового инфракрасного диапазонов в цветовом пространстве YCBCR

  • Костяшкин, Л.Н. Технологии систем улучшенного/синтезированного зрения для управления летательными аппаратами/Л.Н. Костяшкин, С.И. Бабаев, А.А. Логинов, О.В. Павлов//Труды научно-технической конференции-семинара «Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010»/под ред. Р.Р. Назирова. -М.: Механика, управление и информатика, 2011. -С. 45-56.
  • Zheng, Y. An advanced image fusion algorithm based on wavelet transform -incorporation with PCA and morphological processing/Y. Zheng, E.A. Essock, B.C. Hansen//Processing of the SPIE. -2004. -Vol. 5298. -P. 177-187.
  • Das, S. Sensor fusion of multi-spectral imagery/S. Das, W.K. Krebs//Institution of Electrical Engineers: Electronics Letters. -2000. -Vol. 36. -P. 1115-1116.
  • Wang, W. A multi-focus image fusion method based on Laplacian pyramid/W. Wang, F. Chang//Journal of computers. -2011. -Vol. 6(12). -P. 2559-2566.
  • Аншаков, Г.П. Комплексирование гиперспектральных и мультиспектральных данных КА «РЕСУРС-П» для повышения их информативности/Г.П. Аншаков, А.В. Ращупкин, Ю.Н. Журавель//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 1. -С. 77-82.
  • Image Fusion and Its Applications/edited by Y. Zheng. -Rijeka: InTech, 2011. -242 p.
  • Toet, A. Progress in color night vision/A. Toet, M.A. Hogervorst//Optical Engineering. -2012. -Vol. 51(1). -P. 1-19.
  • Shi, S. Color night vision based on color transfer in YUV color space/S. Shi, L. Wang, W. Jin, Y. Zhao//Proceeding of SPIE. -2008. -Vol. 6623. -66230B.
  • Богданов, А.П. Алгоритмы формирования цветного комплексированного изображения из многоспектральных монохромных на основе методов преобразования цветов/А.П. Богданов, И.С. Холопов//Цифровая обработка сигналов. -2013. -№ 3. -С. 26-32.
  • Christinal, J.J. A novel color image fusion for multi sensor night vision images/J.J. Christinal, T.J. Jebaseeli//International Journal of Computer Applications Technology and Research. -2013. -Vol. 2(2). -P. 155-159.
  • Brown, L.G. A survey of image registration techniques/L.G. Brown//ACM Computing Surveys. -1992. -Vol. 24(4). -P. 325-376.
  • Parker, J.A. Comparison of interpolating methods for image resampling/J.A. Parker, R.V. Kenyon, D.E. Troxel//IEEE Transactions on Medical Imaging. -1983. -Vol. MI-2, No. 1. -P. 31-39.
  • Lu, F. Fast image diffusion for feature detection and description/F. Lu, W. Zhuangzhi, L. Xiang//International Journal of Computer Theory and Engineering. -2015. -Vol. 8(1). -P. 58-62.
  • Heather, J.P. Multimodal image registration with applications to image fusion/J.P. Heather, M.I. Smith: Proceedings of 7th IEEE International Conference on Information Fusion, 25-28 Jul 2005. -P. 1-8.
  • Hui, L. A contour-based approach to multisensor image registration/L. Hui, B.S. Manjunath, S.K. Mitra//IEEE Transactions on Image Processing. -1995. -Vol. 4(3). -P. 320-334.
  • Oliveira, F.P.M. Matching contours in images using curvature information and optimization based on dynamic programming/F.P.M. Oliveira, J.M.R.S. Tavares//IEEE Latin America Transactio. -2009. -Vol. 7(6). -P. 703-712.
  • Муратов, Е.Р. Методы сокращения вычислительной сложности алгоритмов совмещения разнородных изображений/Е.Р. Муратов, М.Б. Никифоров//Cloud of Science. -2014. -Т. 1, № 2. -С. 327-336.
  • Bhosle, U. Multispectral panoramic mosaicing/U. Bhosle, S.D. Roy, S. Chaudhuri//Pattern Recognition Letters. -2005. -Vol. 26(4). -P. 471-482.
  • Hines, G.D. Multi-image registration for an enhanced vision system/G.D. Hines, Z. Rahman, D.J. Jobson, G.A. Woodell//Proceedings of SPIE. -2003. -5108. -P. 231-241.
  • Zhang, Z. A Flexible New Technique for Camera Calibration/Z. Zhang//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2000. -Vol. 22(11). -P. 1330-1334.
  • Tsai, R.Y. A Versatile Camera Calibration Technique for High-Accuracy 3d Machine Vision Metrology Using Off-The-Shelf TV Cameras and Lenses/R.Y. Tsai//IEEE Journal on Robotics and Automation. -1987. -Vol. 3(4). -P. 323-344.
  • Коваленко, В.П. Методика оценки дисторсии современных инфракрасных систем/В.П. Коваленко, Ю.Г. Веселов, И.В. Карпиков//Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Приборостроение». -2011. -№ 1. -С. 98-107.
  • Гошин, Е.В. Реконструкция 3D-сцен по разноракурсным изображениям при неизвестных внешних параметрах сьёмки/Е.В. Гошин, В.А. Фурсов//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 5. -С. 770-776.
  • Муратов, Е.Р. Построение виртуальной модели местности с помощью системы стереозрения//Техническое зрение в системах управления-2015: тез. докл., 17-19 марта 2015 г. -М.: ИКИ РАН, 2015. -С. 64-65.
  • Hartley, R. Multiple View Geometry in Computer Vision/R. Hartley, A. Zisserman: 2nd edition. -Cambridge: Cambridge University Press, 2003. -656 р.
  • Богданов, А.П. Комплексирование телевизионных и тепловизионных видеоизображений/А.П. Богданов, В.Ю. Романов, Ю.Н. Романов//Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: материалы 11-й всероссийской конференции. -Рязань: РГРТА, 2002. -С. 41-42.
  • Дрынкин, В.Н. Формирование комбинированного изображения в двухзональной бортовой авиационно-космической системе/В.Н. Дрынкин, Э.Я. Фальков, Т.И. Царева//Сборник трудов научно-технической конференции «Техническое зрение в системах управления 2012»/под ред. Р.Р. Назирова. -М.: Механика, управление и информатика, 2012. -С. 33-39.
  • Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений/Р. Гонсалес, Р. Вудс. -М.: Техносфера, 2006. -1072 с.
  • Визильтер, Ю.В. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения: Курс лекций и практических занятий/Ю.В. Визильтер, С.Ю. Желтов, А.В. Бондаренко, М.В. Ососков, А.В. Моржин. -М.: Физматкнига, 2010. -672 с.
  • Ллойд, Дж. Системы тепловидения/Дж. Ллойд: пер. с англ; под ред. А.И. Горячева. -М.: Мир, 1978. -414 с.
  • Usamentiaga, R. Infrared thermography for temperature measurement and non-destructive testing/R. Usamentiaga, P. Venegas, J. Guerediaga, L. Vega, J. Molleda, F.G. Bulnes//Sensors. -2014. -Vol. 14. -P. 12305-12348.
  • Тарасов, В.В. Инфракрасные системы 3-го поколения/В.В. Тарасов, И.П. Торшина, Ю.Г. Якушенков. -М.: Логос, 2011. -240 с.
  • Reinhard, E. Color transfer between images/E. Reinhard, M. Ashikhmin, B. Gooch, P. Shirley//IEEE Computer Graphics and Applications. -2001. -Vol. 21. -P. 34-41.
  • Богданов, А.П. Повышение быстродействия алгоритмов формирования цветного комплексированного изображения по сигналам разноспектральных монохромных датчиков/А.П. Богданов, О.В. Павлов, И.С. Холопов//Цифровая обработка сигналов. -2013. -№ 3. -С. 33-37.
  • Богданов, А.П. Алгоритмы комплексирования в ложных цветах и акцентирование цветом при объединении информации от монохромных многоспектральных видеодатчиков систем технического зрения/А.П. Богданов, О.В. Павлов, И.С. Холопов//Техническое зрение. -2014. -Вып. 2. -С. 49-54.
  • Li, G. Fast color-transfer-based image fusion method for merging infrared and visible images/G. Li, S. Xu, X. Zhao//Proceedings of the SPIE. -2010. -Vol. 7710. -77100S.
  • Холопов, И.С. Обнаружение сигналов в радиолокационных системах с адаптивными алгоритмами распознавания хаотических импульсных помех/И.С. Холопов//Вестник РГРТУ. -2011. -Вып. 36. -С. 33-38.
  • Результаты комплексирования в цвете: рисунки к статье . -URL: https://disk.rsreu.ru/public.php?service=files&t=182057bc2d34bdb1e788b7bcb4094063 (дата обращения 10.12.2015).
  • Грузман, И.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах: учебное пособие/И.С. Грузман, В.С. Киричук, В.П. Косых, Г.И. Перетягин, А.А. Спектор. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. -352 с.
  • Визильтер, Ю.В. Сравнение изображений по форме с использованием диффузной морфологии и диффузной корреляции/Ю.В. Визильтер, В.С. Горбацевич, А.Ю. Рубис, О.В. Выголов//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 2. -С. 265-274.
  • Сандерс, Дж. Технология CUDA в примерах. Введение в программирование графических процессоров/Дж. Сандерс, Э. Кэндрот. -М.: ДМК Пресс, 2011. -232 с.
  • Лемешко, Б.Ю. О выборе числа интервалов в критериях согласия типа хи-квадрат/Б.Ю. Лемешко, Е.В. Чимитова//Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2003. -Т. 69. -С. 61-67.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp