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.