Теория и методы цифровой обработки изображений

Лектор: доцент каф. ТСУЭФА, к.ф.-м.н. Плоских Виктор Александрович

Ведение.: Изображения как универсальный источник и носитель информации. Виды изображений и их источники: органические изображения, микроскопические изображения, традиционные изображения, Визуализация непространственной информации.
Обобщенная схема регистрации изображений.: Оптическое излучение. Светотехнические величины. Колориметрические характеристики. Оптико-электрические преобразователи. Обобщенное математическое описание системы регистрации изображений.
Цифровое кодирование изображений.: Кодирование с поэлементной обработкой: импульсно–кодовая модуляция (ИКМ), статистическое кодирование, кодирование с предсказанием. Цифровое кодирование изображений с пространственной обработкой: интерполяционные методы, кодирование на основе преобразования, кодирование признаков. Сокращение объема и частотного диапазона передаваемой информации.
Статистические модели канала связи как источника помех.: Помехи при передаче изображений с использование ИКМ и ДИКМ, кодирования на основе преобразования. Сравнение методов кодирования.
Линейная обработка изображений.: Импульсный отклик. Матричное представление процессов регистрации и линейной обработки изображений. Анизотропная фильтрация. Оптимальная линейная фильтрация.
Обработка изображений как многомерных сигналов.: Характеристики сигналов и систем в частотной области. Дискретизация непрерывных двумерных сигналов. Обработка непрерывных сигналов дискретными системами.
Дискретный Фурье–анализ многомерных сигналов.: Представление прямоугольно–периодических последовательностей в виде дискретных рядов Фурье. Многомерное дискретное преобразование Фурье (ДПФ). Вычисление ДПФ.
Алгоритмы быстрых преобразований.: Элементы матричного аппарата теории быстрых алгоритмов ортогональных преобразований. Сравнение линейных методов обработки изображений.
Улучшение качества изображений.: Изменение контраста. Изменение гистограммы. Подавление шумов. Подчеркивание границ. Обработка изображений с преобразованием. Медианная фильтрация Ложные и псевдоцвета. Улучшение спектрозональных изображений.
Модели цифровой реставрации изображений.: Методы реставрации изображений со сглаживанием. Методы реставрации с использованием ограничений. Методы реставрации изображений на основе статистического оценивания. Реставрация изображений с целью подавления ошибок наложения спектров. Реставрация изображений методом гомоморфной фильтрации. Слепая реставрация изображений. Реставрация изображений с пространственно зависимыми искажениями. Реставрация изображений методом рекурсивной фильтрации.
Выделение признаков изображения: яркостных, гистограммных, пространственно–спектральных и контурных.: Эффективность алгоритмов обнаружения перепадов яркости. Цветовые контуры. Признаки пятна и линии. Текстурные признаки, синтез текстур. Связность. Сжатие, утончение и построение остова. Описание линий и формы. Сегментация по яркости, контурная и текстурная сегментация, сегментация формы. Обнаружение объектов и совмещение (привязка) изображений: сопоставление с эталоном, и согласованная фильтрация.
Системы распознавания образов.: Модели систем понимания изображений. Синтаксические методы. Методы, использующие отношения между объектами.

Литература

Цифровая обработка изображений : монография / Р. Гонсалес, Р. Вудс ; пер.с англ. под ред. : П. А. Чочиа. - М. : Техносфера, 2005. - 1072 с.
Цифровая обработка сигналов [Текст] : учебник / А. Оппенгейм, Р. Шафер ; ред. А. Б. Сергиенко ; пер. с англ. С. А. Кулешов. - 2-е изд., испр. - М. : Техносфера, 2009. - 856 с.
Д. Даджион, Р. Мерсеро. Цифровая обработка многомерных сигналов. М.: Мир, 1988.
У. Прэт. Цифровая обработка изображений. В 2–х книгах. М.: Мир, 1982.
Вычислительная оптика. Справочник. / Под. общ. ред. М.М. Русинова. Л.: Машиностроение, 1984.
Цифровая обработка сигналов и ее применения. / Под. общ. ред. Л.П. Ярославского. М.: Наука, 1981.
Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений. / Под. ред. Т.С. Хуанга. М.: Радио и связь, 1984.
Б.В. Анисимов, В.Д. Курганов, В.К. Злобин. Распознавание и обработка изображений. М.: Высш. шк., 1983.