zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Образование  » Программы курсов » Теория и методы цифровой обработки изображений

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

  1. Цифровая обработка изображений : монография / Р. Гонсалес, Р. Вудс ; пер.с англ. под ред. : П. А. Чочиа. - М. : Техносфера, 2005. - 1072 с.
  2. 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.
  3. Д. Даджион, Р. Мерсеро. Цифровая обработка многомерных сигналов. М.: Мир, 1988.
  4. У. Прэт. Цифровая обработка изображений. В 2–х книгах. М.: Мир, 1982.
  5. Вычислительная оптика. Справочник. / Под. общ. ред. М.М. Русинова. Л.: Машиностроение, 1984.
  6. Цифровая обработка сигналов и ее применения. / Под. общ. ред. Л.П. Ярославского. М.: Наука, 1981.
  7. Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений. / Под. ред. Т.С. Хуанга. М.: Радио и связь, 1984.
  8. Б.В. Анисимов, В.Д. Курганов, В.К. Злобин. Распознавание и обработка изображений. М.: Высш. шк., 1983.