×
25.08.2017
217.015.c563

Способ устранения импульсных помех на цветных изображениях

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологиям обработки цифровых изображений. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение точности восстановления элементов цветного изображения, искаженных импульсными помехами. Предложен способ устранения импульсных помех на цветных изображениях. Способ заключается в обнаружении искаженных элементов и последующей векторной медианной фильтрации искаженных элементов. Согласно способу дополнительно проверяют наличие либо отсутствие искажений элементов в каждой цветовой компоненте. В случае если элементы искажены не во всех компонентах, то выбирают элементы неискаженных компонент и выполняют межканальную градиентную реконструкцию элементов в искаженной компоненте по соответствующим выбранным элементам неискаженных компонент. В случае если элементы искажены во всех компонентах, то выполняют векторную медианную фильтрацию элементов трех цветовых компонент, и в случае если искажения элементов отсутствуют во всех компонентах, то элементы трех цветовых компонент сохраняют без изменений. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений и может быть использовано в фото, видео и оптико-электронной технике при решении задач устранения импульсных помех (ИП) на регистрируемых цветных цифровых изображениях.

Известен способ устранения ИП на основе порядковых статистик, в частности медианная фильтрация (см., например, Хуанг Т.С., Эклунд Дж.-О., Нуссбаумер Г.Дж., Зохар Ш., Юстуссон Б.И., Тян Ш.-Г. Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений./Под ред. Т.С. Хуанга: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1984. 224 с.). Медианный фильтр представляет собой локальный нелинейный фильтр, выход которого определяется как медиана элементов, попавших в его апертуру. Недостатком медианного фильтра является дополнительное искажение верхних частот изображения (размытие краев и текстур).

Известен способ устранения ИП (см., например, Самойлин Е.А. Нелинейные алгоритмы фильтрации импульсного шума на изображениях // Автометрия, 2005. Т. 41. №5. С. 26-32), основанный на предварительном обнаружении искаженных элементов и их медианной фильтрации. Такой способ позволяет снизить вносимые искажения. Однако в случае цветного (векторного) изображения (с компонентами R - красная, G - зеленая и В - синяя) применение покомпонентной медианной фильтрации приводит к изменению цветовых характеристик изображения (тона и насыщенности). Это связано с тем, что при независимой фильтрации компонент получаются новые значения этих компонент. Результирующий вектор может совпадать с элементом апертуры фильтра только в частном случае. Следовательно, при покомпонентной фильтрации элемент цветного изображения заменяется некоторым другим элементом с новыми характеристиками цветности, что эквивалентно генерированию дополнительного цветового шума.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ-прототип (см., например, Можейко В.И., Фисенко В.Т., Фисенко Т.Ю. Адаптивный метод ранговой многоканальной фильтрации для подавления шумов в цветных изображениях // Изв. вузов. Приборостроение, 2009. Т. 52. №8. С. 30-37), основанный на предварительном обнаружении элементов цветного изображения, искаженных импульсными помехами и их векторной медианной фильтрации, показывающий свое преимущество в обработке цветных изображений по сравнению с покомпонентной медианной фильтрацией.

Недостатком способа-прототипа является низкая точность восстановления элементов цветного изображения, искаженных ИП, обусловленная ограниченностью фильтра только выборкой элементов апертуры, а также независимостью применения фильтра для случаев, если искажены не все элементы цветовых компонент.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение точности восстановления элементов цветного изображения искаженных ИП.

Технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа-прототипа устранения ИП на цветных изображениях, заключающегося в обнаружении искаженных элементов и последующей векторной медианной фильтрации искаженных элементов, дополнительно проверяют наличие либо отсутствие искажений элементов в каждой цветовой компоненте, далее в случае если элементы искажены не во всех компонентах, то выбирают элементы неискаженных компонент и выполняют межканальную градиентную реконструкцию элементов в искаженной компоненте по соответствующим выбранным элементам неискаженных компонент, в случае если элементы искажены во всех компонентах, то выполняют векторную медианную фильтрацию элементов трех цветовых компонент, и в случае если искажения элементов отсутствуют во всех компонентах, то элементы трех цветовых компонент сохраняют без изменений.

Рассмотрим существо предлагаемого способа. На первом этапе обнаруживают элементы, искаженные ИП в каждой цветовой компоненте изображения. Для этих целей могут быть использованы любые известные покомпонентные алгоритмы обнаружения (см., например, Самойлин Е.А. Алгоритмы оценивания импульсного шума в задачах цифровой фильтрации оптических изображений // Оптический журнал, 2006. Т. 73. №12. С. 42-46). Эти обнаружители формируют бинарные матрицы оценок положения искаженных элементов каждой компоненты:

где - трехкомпонентная матрица оценок элементов изображения;

- элементы компонент матрицы оценок элементов изображения;

R, G, B - красная, зеленая и синяя компоненты соответственно;

i - номер строки матрицы;

j - номер столбца;

m - число строк матрицы;

n - число ее столбцов.

На следующем этапе проверяют наличие либо отсутствие искажений элементов в i,j-й координате каждой цветовой компоненты изображения.

В случае если в i,j-й координате помехой искажены не все i,j-е элементы компонент, на что указывают комбинации оценок ,

то выбирают i,j-е элементы неискаженных компонент и выполняют межканальную градиентную реконструкцию i,j-го элемента в искаженной компоненте по соответствующим выбранным i,j-м элементам в неискаженных компонентах. Это может быть осуществлено по алгоритму реализации межканальной градиентной реконструкции (см., например, Самойлин Е.А., Шипко В.В. Межканальная градиентная реконструкция искаженных импульсными помехами цветных цифровых изображений // Автометрия, 2014. Т. 50. №2. С. 22-30).

В случае если в i,j-й координате помехой искажены все i,j-е элементы компонент, на что указывает комбинация оценок , то выполняют векторную медианную фильтрацию i,j-х элементов трех цветовых компонент, как в прототипе.

В случае если в i,j-й координате отсутствуют искажения i,j-х элементов во всех компонентах, на что указывает комбинация оценок , то i,j-е элементы трех цветовых компонент сохраняют без изменений.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, с помощь которого может быть реализован предлагаемый способ. Блок-схема устройства содержит блок обнаружения искаженных элементов изображения 1, блок проверки наличия либо отсутствия искажений элементов в каждой цветовой компоненте изображения 2, блок выбора неискаженных элементов цветовых компонент 3, блок межканальной градиентной реконструкции искаженных элементов компонент изображения 4, блок векторной медианной фильтрации искаженных элементов изображения 5, блок сохранения элементов изображения 6.

Устройство на фиг. 1 работает следующим образом. На вход устройства поступает цветное изображение, которое параллельно подают на вход блока обнаружения искаженных элементов изображения 1 и вход блока проверки наличия либо отсутствия искажений элементов в каждой цветовой компоненте изображения 2, где по комбинациям бинарных оценок , поступающих с блока 1, определяют дальнейшие действия над элементами цветного изображения. В случае если в i,j-й координате помехой искажены не все i,j-тые элементы компонент, на что указывают комбинации оценок , то в блоке 3 выбирают i,j-тые элементы неискаженных компонент по оценкам. поступающим с блока 1, далее в блоке 4 выполняют межканальную градиентную реконструкцию i,j-го элемента в искаженной компоненте по соответствующим выбранным i,j-м элементам в неискаженных компонентах. В случае если в i,j-й координате помехой искажены все i,j-е элементы компонент, на что указывает комбинация оценок , то в блоке 5 выполняют векторную медианную фильтрацию i,j-х элементов трех цветовых компонент. В случае если в i,j-й координате отсутствуют искажения i,j-х элементов во всех компонентах, на что указывает комбинация оценок , то i,j-е элементы трех цветовых компонент сохраняют без изменений в блоке 6. Выходом устройства является совокупность выходов с блоков 4-6.

Рассмотрим пример.

На фиг. 2 представлены исходное (неискаженное) тестовое цветное изображение и его выделенный (белым цветом) фрагмент размером 3×3 элемента, показаны R, G, В компоненты этого фрагмента с их численными значениями. На фиг. 3 представлено изображение фиг. 2, но искаженное импульсными помехами, где центральный элемент фрагмента искажен импульсной помехой в компоненте G. На фиг. 4 представлен результат обработки искаженного изображения фиг. 3 по способу-прототипу. На фиг. 5 с целью демонстрации достигаемого технического результата представлен результат обработки искаженного изображения, приведенного на фиг. 3, устройством обработки изображений фиг. 1 на основе предлагаемого способа. Сопоставляя результаты устранения ИП известным и предлагаемым способами, т.е. фиг. 4 и фиг. 5 с исходным изображением без помех фиг. 2, можно видеть, что заявляемый способ позволяет получить лучший результат, поскольку отсутствуют дополнительные искажения соседних неискаженных компонент, а искаженная компонента элемента изображения восстанавливается с более высокой точностью.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность восстановления элементов цветного изображения, искаженных ИП, за счет проверки наличия либо отсутствия искажений элементов в каждой компоненте, ограничении выполнения векторной медианной фильтрации исключительно для случая наличия искаженных элементов во всех компонентах и выполнении межканальной градиентной реконструкции в случае, если элементы искажены не во всех компонентах. Тем самым предлагаемый способ устраняет недостатки прототипа.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ устранения ИП на цветных изображениях, заключающийся в том, что обнаруживают искаженные элементы, проверяют наличие либо отсутствие искажений элементов в каждой цветовой компоненте, в случае если элементы искажены не во всех компонентах, то выбирают элементы неискаженных компонент и выполняют межканальную градиентную реконструкцию элемента в искаженной компоненте по соответствующим выбранным элементам неискаженных компонент, в случае если элементы искажены во всех компонентах, то выполняют векторную медианную фильтрацию элементов трех цветовых компонент, в случае если искажения элементов отсутствуют во всех компонентах, то элементы трех цветовых компонент сохраняют без изменений.

Предлагаемое техническое решение является промышленно применимым, так как для его реализации могут быть использованы любые известные из уровня техники программируемые и непрограммируемые процессоры цифровой обработки сигналов и изображений (см., например, URL: http://module.ru/catalog/).

Способ устранения импульсных помех на цветных изображениях, заключающийся в обнаружении искаженных элементов и последующей векторной медианной фильтрации искаженных элементов, отличающийся тем, что дополнительно проверяют наличие либо отсутствие искажений элементов в каждой цветовой компоненте, в случае если элементы искажены не во всех компонентах, то выбирают элементы неискаженных компонент и выполняют межканальную градиентную реконструкцию элементов в искаженной компоненте по соответствующим выбранным элементам неискаженных компонент, в случае если элементы искажены во всех компонентах, то выполняют векторную медианную фильтрацию элементов трех цветовых компонент, и в случае если искажения элементов отсутствуют во всех компонентах, то элементы трех цветовых компонент сохраняют без изменений.
Способ устранения импульсных помех на цветных изображениях
Способ устранения импульсных помех на цветных изображениях
Способ устранения импульсных помех на цветных изображениях
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 197.
27.12.2015
№216.013.9d2b

Способ извлечения гистидина из водных растворов

Изобретение относится к области аналитической химии и фармацевтики, конкретно к способу извлечения гистидина из водных растворов. Способ включает приготовление водно-солевого раствора гистидина путем его растворения в насыщенном растворе высаливателя, экстракцию и анализ равновесной водной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571865
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d5e

Способ каскадно-конвейерного аналого-цифрового преобразования

Изобретение относится к аналого-цифровому преобразованию и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей для высокоточных исследований быстропротекающих процессов. Техническим результатом является повышение точности и сокращение времени аналого-цифрового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571916
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d5f

Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи

Изобретение относится к электросвязи и предназначено для оценки информационного обмена в системах связи. Технический результат - определение интервала входного трафика, в котором система связи функционирует с заданным КПД передачи информации, обеспечивая заданную эффективность информационного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571917
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.03.2016
№216.014.bf69

Способ удаления воздуха из рабочей жидкости закрытых гидравлических систем воздушных судов

Изобретение относится к области авиации, в частности к гидравлическим системам воздушных судов. При удалении растворенного воздуха из рабочей жидкости гидравлической системы летательного аппарата рабочая жидкость через перекрывное устройство удаляется в наземный бак. Пространство над рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576554
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.02.2016
№216.014.c1d0

Частотный детектор

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для детектирования частотно-модулированных сигналов. Техническим результатом изобретения является повышение точности преобразования частоты в напряжение за счет формирования линейного участка с большой крутизной амплитудно-частотной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574285
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c25c

Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система моделирования для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к области моделирования процессов управления. Технический результат - моделирование выполнения на пункте управления (ПУ) второго уровня функций сбора, обработки, анализа и доопределения данных об объектах воздействия, оценки возможностей своей группы технических средств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574282
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c564

Устройство форсирования возбуждения автономного синхронного генератора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического регулирования возбуждения синхронных машин, чувствительных к напряжению потребителей. Технический результат - повышение надежности работы потребителей, чувствительных к качеству выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574166
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.03.2016
№216.014.c6e4

Способ формирования радиолокационных изображений

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной поверхности. Достигаемый технический результат - повышение вероятности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578126
Дата охранного документа: 20.03.2016
27.03.2016
№216.014.c74a

Генератор тока

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при создании источников возобновляемой энергии с лазерным запуском, жизненный цикл которых составляет от нескольких лет до нескольких десятков лет. Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578201
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c8a9

Способ определения направления на источник оптического излучения по рассеянной в атмосфере составляющей

Изобретение относится к системам обнаружения объектов и определения их местоположения. Технический результат состоит в уменьшении или компенсации ошибок определения направления (пеленга) и местоположения объекта, с которого излучаются оптические сигналы, для этого при определении направления на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578203
Дата охранного документа: 27.03.2016
Показаны записи 81-90 из 198.
20.12.2015
№216.013.9c47

Свч-способ определения осажденной влаги в жидких углеводородах

Предлагаемое изобретение относится к способам определения влажности. Оно может найти применение в нефтехимической промышленности, и в частности, для экспресс-контроля качества авиационных керосинов в условиях аэродрома. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571632
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d2b

Способ извлечения гистидина из водных растворов

Изобретение относится к области аналитической химии и фармацевтики, конкретно к способу извлечения гистидина из водных растворов. Способ включает приготовление водно-солевого раствора гистидина путем его растворения в насыщенном растворе высаливателя, экстракцию и анализ равновесной водной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571865
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d5e

Способ каскадно-конвейерного аналого-цифрового преобразования

Изобретение относится к аналого-цифровому преобразованию и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей для высокоточных исследований быстропротекающих процессов. Техническим результатом является повышение точности и сокращение времени аналого-цифрового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571916
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d5f

Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи

Изобретение относится к электросвязи и предназначено для оценки информационного обмена в системах связи. Технический результат - определение интервала входного трафика, в котором система связи функционирует с заданным КПД передачи информации, обеспечивая заданную эффективность информационного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571917
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.03.2016
№216.014.bf69

Способ удаления воздуха из рабочей жидкости закрытых гидравлических систем воздушных судов

Изобретение относится к области авиации, в частности к гидравлическим системам воздушных судов. При удалении растворенного воздуха из рабочей жидкости гидравлической системы летательного аппарата рабочая жидкость через перекрывное устройство удаляется в наземный бак. Пространство над рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576554
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.02.2016
№216.014.c1d0

Частотный детектор

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для детектирования частотно-модулированных сигналов. Техническим результатом изобретения является повышение точности преобразования частоты в напряжение за счет формирования линейного участка с большой крутизной амплитудно-частотной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574285
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c25c

Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система моделирования для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к области моделирования процессов управления. Технический результат - моделирование выполнения на пункте управления (ПУ) второго уровня функций сбора, обработки, анализа и доопределения данных об объектах воздействия, оценки возможностей своей группы технических средств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574282
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c564

Устройство форсирования возбуждения автономного синхронного генератора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического регулирования возбуждения синхронных машин, чувствительных к напряжению потребителей. Технический результат - повышение надежности работы потребителей, чувствительных к качеству выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574166
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.03.2016
№216.014.c6e4

Способ формирования радиолокационных изображений

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной поверхности. Достигаемый технический результат - повышение вероятности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578126
Дата охранного документа: 20.03.2016
27.03.2016
№216.014.c74a

Генератор тока

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при создании источников возобновляемой энергии с лазерным запуском, жизненный цикл которых составляет от нескольких лет до нескольких десятков лет. Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578201
Дата охранного документа: 27.03.2016
+ добавить свой РИД