Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Компьютерные сети Компьютерные сети

Методы и средства цифровой коррекции изображения в оптико-электронных системах визуализации

Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее
Наклейки для поощрения "Смайлики 2".
Набор для поощрения на самоклеящейся бумаге. Формат 95х160 мм.
19 руб
Раздел: Наклейки для оценивания, поощрения
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь".
Коврик "Пекарь", сделанный из силикона, поможет Вам готовить вкусную и красивую выпечку. Благодаря материалу коврика, выпечка не
202 руб
Раздел: Коврики силиконовые для выпечки

На правах рукописи & bsp; & bsp; & bsp; & bsp; & bsp; & bsp; Методы и средства цифровой коррекции изображения в оптико-электронных системах визуализации & bsp; & bsp; Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Общая характеристика работы & bsp; Актуальность. Одной из наиболее явных тенденций развития современных оптико-электронных систем визуализации, и, в частности, тепловизионных, является использование в их составе матричных приемников излучения. В последние годы все большее распространение в таких системах находят неохлаждаемые болометрические матричные приемники (микроболометры). Микроболометры, как правило, не требуют криогенной системы охлаждения, и, следовательно, тепловизионный модуль имеет меньшие энергопотребление, габариты и массу. Производство микроболометрических матриц на основе оксида ванадия или на кремниевой основе значительно дешевле, чем охлаждаемых фотоприемников. Однако, применение матричных приемников излучения, в частности, микроболометрических, ведет к необходимости учета и компенсации ряда факторов, связанных с дискретностью структуры приемника, заметно влияющих на качество получаемых изображений. К ним относятся искажения из-за дискретизации изображения наблюдаемой сцены, из-за неоднородности параметров и характеристик отдельных чувствительных элементов матричных приемников. К недостаткам микроболометрических матриц относится также высокий уровень шума. Развитие современной микроэлектроники позволяет успешно внедрять методы коррекции изображения электронными средствами, в первую очередь, цифровые, основанные на использовании многоэлементных матричных приемников излучения и цифровых компонентов (аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, интегральные схемы), осуществляющие обработку видеоизображения, полученного в оптико-электронной системе в реальном масштабе времени. Наибольшие успехи в этой области связаны с широким распространением цифровой аппаратуры видео- и фотосъемки, а также с развитием алгоритмов сжатия для передачи в сетях информационной коммуникации и хранения видеоданных. Возможность хранения цифрового изображения в памяти позволяет производить совмещение двух изображений, стабилизацию, построение панорамного изображения и другие операции. Рис. 1. Обобщенная структурная схема современной тепловизионной системы «смотрящего» типа с микроболометрической матрицей На рис. 1 приведена обобщенная структурная схема современной тепловизионной системы «смотрящего» типа с микроболометрической матрицей. Применяемые микроболометрические матрицы снабжены системой поддержания температуры на подложке чувствительных элементов. Параметры работы матрицы (уровень сигнала, чувствительность, внутренняя температура) задаются набором входных напряжений, поступающих с блока управления и питания матрицы. Для проведения калибровки предусмотрен узел шторки, расположенный между объективом и матрицей. В некоторых системах предусмотрена система фокусировки по получаемому изображению. Микроболометрическая матрица формирует аналоговый сигнал, который в дальнейшем оцифровывается на АЦП.

Блок цифровой обработки сигнала производит обработку оцифрованного сигнала для дальнейшего его представления на встроенном дисплее или на внешнем устройстве отображения. В данной диссертации блок цифровой обработки сигнала построен на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), либо на базе цифрового сигнального процессора (Digi al Sig al Processor ‑ DSP). Настройка и управление системой производится либо с пульта управления, либо с ПК через стандартные интерфейсы. Требования к результатам цифровой обработки тепловизионного изображения, получаемого с микроболометрических матриц, очень часто аналогичны требованиям, предъявляемым к телевизионному изображению, несмотря на то, что качество изображений, получаемых с микроболометрических матриц, хуже, чем с фотоприемных матриц, работающих в видимом диапазоне. Цифровой обработке изображений в отечественной и зарубежной литературе посвящено большое число работ (У. Прэтт, Р. Гонсалес, Р. Вудс, Б. Яне, Д.А. Форсайт, Ж. Понс, С. Уэлстид, Д.С. Лебедев, В.А. Сойфер, И.И. Цуккерман, Л.П. Ярославский и многие другие). Тем не менее, развитые сегодня методы цифровой обработки изображения, используемые в видео- и фототехнике, применительно к неохлаждаемым тепловизионным системам нуждаются в существенном совершенствовании, что связано со сравнительно большой неоднородностью параметров и характеристик матричных микроболометров, нелинейностью их характеристик, высоким уровнем шумов и, как правило, низким контрастом самой сцены. Необходимость коррекции и ослабления влияния этих факторов на видеоизображение и определяет актуальность темы диссертации. Целью работы является разработка алгоритмов цифровой обработки, позволяющих улучшить качество тепловизионого видеоизображения, получаемого при помощи микроболометрической матрицы. Для достижения этой цели решались следующие задачи: анализ и совершенствование методов компенсации неоднородности параметров и характеристик элементов микроболометрической матрицы; разработка алгоритмов компенсации шумов и образования высококонтрастных изображений, получаемых с помощью микроболометрической матрицы; разработка метода определения взаимного сдвига, масштабирования и поворота двух кадров видеоизображения. Методы исследования. Все разработанные методы и алгоритмы были предварительно протестированы на персональных компьютерах. В качестве тестовых видеоданных применялись необработанные цифровыми методами видеопоследовательности, записанные после оцифровки с микроболометрической матрицы тепловизора. После тестирования на персональном компьютере алгоритм переносился на тепловизионные системы, разработанные в ОАО «ЦНИИ «Циклон». Для реализации использовались либо язык C и C в среде программирования exas I s rume s Code Composer S udio для DSP-процессоров MS320C6200 и MS320C6400, либо язык Verilog HDL в среде Xili x ISE для ПЛИС Xili x XC2S200 и XC2VP4. Научная новизна результатов диссертационных исследований состоит в следующем: обосновано применение трехточечной многотабличной калибровки для существенного улучшения качества изображения в тепловизионных системах на основе микроболометрических матриц; построена система алгоритмов (замещения дефектных элементов матрицы, компенсации шумов, повышения контраста, автофокусировки), использующая результаты применения общего для всех них фильтра, что позволяет оптимизировать вычислительный процесс; обнаружено наличие искажений равномерности по всему кадру дисперсии шумов после геометрических преобразований (масштабирование, поворот) равномерно зашумленных белым шумом изображений; разработан быстрый алгоритм автоматической регулировки уровней яркостей, который эффективен в случае обработки изображений с широким диапазоном яркостей; разработан алгоритм поиска и коррекции геометрического рассогласования двух кадров для произвольного угла их взаимного поворота.

Практическая ценность работы состоит в том, что в целях улучшения качества изображения на выходе тепловизионых систем «смотрящего» типа, использующих микроболометрические матрицы, разработана и реализована целостная система алгоритмов цифровой обработки видеоизображения. Основные положения, выносимые на защиту: многотабличная трехточечная калибровка в тепловизионных системах с микроболометрами позволяет обеспечивать требуемое качество изображения в широком диапазоне температур наблюдаемых сцен; для реализации ряда алгоритмов (замещения дефектных элементов матрицы, компенсации шумов, повышения контраста и автофокусировки) возможно использование общего фильтра размытия; для компенсации искажений равномерности дисперсии шумов по кадру после геометрических преобразований (масштабирование, поворот) равномерно зашумленных белым шумом изображений возможно использовать предложенный метод, основанный на использовании фильтра размытия; предложенный быстрый алгоритм автоматической регулировки уровней яркостей эффективен в случае обработки изображений с широким диапазоном яркостей; используя алгоритм, основанный на сборе статистики по окружностям на изображении, можно найти геометрическое рассогласование двух кадров для произвольного угла их взаимного поворота; Апробация работы. Основные положения докладывались на научно-практических конференциях международных форумов «Оптика-2006» и «Оптика-2007» и на международном форуме «Научная сессия МИФИ-2007» (12 докладов). Реализация алгоритмов была осуществлена на тепловизионных системах, разработаных в ОАО «ЦНИИ «Циклон» на базе DSP-процессора MS320C6400 и ПЛИС Xili x XC2S200, XC2VP4. Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 7 научно-технических статей, из них одна в журнале, включенном в перечень ВАК. Достоверность полученных в работе алгоритмов подтвердилась в процессе проводимых исследований и испытаний в ОАО «ЦНИИ «Циклон» в рамках ОКР: «Модуль МБ-2», «Филин», «Обзор-ТМ1», «Шахин», «Аврора», «Сыч-3», «Скопа-3» и др. Объем и структура работы Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения. Работа содержит 126 страниц машинописного текста, 62 рисунка. Список литературы включает 98 наименования. Содержание работы Во введении обоснована актуальность работы, цель работы, методы исследования, научная новизна, практическая ценность, основные положения, выносимые на защиту, апробация работы, достоверность, объем и структура работы. В первой главе диссертации проведен обзор известных методов цифровой обработки изображений, применяемых в фото- и видеосистемах с матричными фотоприемниками, а также в ряде тепловизионных систем (компенсация неоднородностей параметров и характеристик элементов матричного приемника, выявление дефектных элементов и их замещение, компенсация шумов методами пространственной и временной фильтрации, выделение контуров, автофокусировка, преобразование уровней яркости и контраста, геометрическое совмещение двух кадров, мультиспектральное сложение, стабилизация). Анализ этих методов применительно к тепловизионным системам на базе микроболометрических матриц показывает, что они нуждаются в существенной доработке.

Навигация и управление осуществляется при помощи инерциальной системы, интегрированной с приемником спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS и баровысотомером. Целевая нагрузка: видеокамера переднего обзора, оптико-электронная система, автоматический цифровой фотоаппарат, возможна установка лазерного дальномера и груза на внешней подвеске. Комплекс с БЛА «Дозор-85» серийно выпускается с 2007 г. Аппарат прошел испытания на специальном учении погранвойск ФСБ РФ. БЛА-08 Разработчик: «Луч» Малоскоростной БЛА с длительным временем полета. Предназначен для использования в составе комплекса «Типчак» в разведывательных системах в интересах различных видов вооруженных сил при проведении операций на большом удалении. Выполнен по нормальной схеме с V-образным хвостовым оперением р толкающим винтом. Поршневой двигатель установлен в фюзеляже с оригинальной конструкцией передачи крутящего момента на толкающий винт. Старт – с помощью пневматической катапульты или с ВПП, посадка – на парашюте или на ВПП. Проектирование начато в 2005 г., впервые продемонстрирован на «Гидроавиасалоне-2006»

1. Энергетический расчет оптико-электронной системы сканирующего пеленгатора

2. Оптико-электронные приборы и их применение

3. Методы оценки и коррекции осанки и телосложения

4. Приборное изучение воздействий естественных магнитных полей на бат человека: методы, средства, результаты

5. Метод "Девиз" и его эмоциональная основа в системе занятий изобразительным искусством на факультете начальных классов

6. Методы компрессии и сжатия изображений
7. Как переложить правила режимного бумажного документооборота в электронные системы
8. Методы сжатия цифровой информации. Метод Лавинского

9. Электронные системы адаптивного компьютерного обучения, на основе стандартов образовательных сред AICC

10. Проектирование круглосуточной оптико-телевизионной системы

11. Формирование изображения в телевизионных системах

12. Методы комплексного исследования состояния шинного рынка в системе маркетинга

13. Методы исследования и симптоматология при заболеваниях сердечнососудистой системы

14. Использование наглядных средств при коррекции звукопроизношения у дошкольников с дислалией

15. Дополнительное оборудование транспортных средств, перевозящих опасные грузы. Аварийная карточка системы информации об опасности

16. Средства визуализации изображений в компьютерной томографии и цифровых рентгенографических системах

Сковорода чугунная с деревянной ручкой 2505/27, 27 см.
Диаметр: 27 см. Чугунная сковорода с деревянной ручкой. Обладает высокой теплопроводностью, несравнимой износостойкостью, устойчивостью к
755 руб
Раздел: Сковороды чугунные
Магический шар 8.
Во все времена люди желали знать ответы на интересующие их вопросы, для этого они прибегали к помощи всевозможных гадалок, шаманов, и
585 руб
Раздел: Прочее
Сковорода чугунная с деревянной ручкой 2505/25, 25 см.
Диаметр: 25 см. Чугунная сковорода с деревянной ручкой. Обладает высокой теплопроводностью, несравнимой износостойкостью, устойчивостью к
648 руб
Раздел: Сковороды чугунные

17. Выбор метода конструирования и документирования электронных средств

18. Предмет, метод и система гражданского процессуального права /Украина/

19. Спроектировать многофункциональную систему связи на базе цифровой системы коммутации 5ESS для абонентов Ворошиловского района г.Донецка

20. Периферийное устройство ПЭВМ, Характеристика этапов подготовки и решения задач на ПЭВМ в любой системе программирования. Электронная почта, особенности применения

21. Создание автоматизированной системы расчета трудоемкости разработки и сопровождения программных средств

22. Системы электронного документооборота
23. Защита цифровой информации методами стеганографии
24. Система поддержки принятия маркетинговых решений в торговом предприятии на основе методов Data Mining

25. Парольные методы защиты информации в компьютерных системах от несанкционированного доступа

26. Использование криминалистических средств и методов в установлении лица совершившего преступление

27. Федеральная служба Российской Федерации по контролю за оборотом наркотических средств и психотропных веществ: система и структура, основные полномочия

28. Спутниковые мультисервисные системы и цифровые РРЛ

29. "Цифровые фотоаппараты, как средство съема визуально - оптической информации"

30. Коммутатор цифровых каналов системы передачи

31. Спутниковые мультисервисные системы и цифровые РРЛ

32. Методы и средства контактных электроизмерений температуры

Фоторамка "Clip" (70x100 см).
Рамка настенная может располагаться как вертикально, так и горизонтально. Для фотографий размером: 70x100 см. Материал: стекло.
456 руб
Раздел: Размер 50x60 и более
Набор фломастеров "Korellos", 20 цветов.
Фломастеры с тонким стержнем. В наборе 20 ярких и насыщенных цветов. Тонкий стержень прекрасно подходит для точного и аккуратного
377 руб
Раздел: 13-24 цвета
Каталка детская "Mercedes-Benz SLS AMG С197" (красная).
Детская каталка машинка - это роскошная модель для самых маленьких водителей от 12 месяцев. Каталка с 4-я колесами из пластика, имеющими
2590 руб
Раздел: Каталки

33. Экспериментальные методы исследования в системе исторических наук

34. Метод определения поглощенных доз внешнего гамма-излучения по спектрам электронного парамагнитного резонатора зубной эмали

35. Художественные средства в изображении образа. Коробочка - одна из "мертвых душ"

36. Методы фармакологической коррекции двигательно–эвакуаторных нарушений желудка и двенадцатиперстной кишки

37. Аргентометрические методы анализа лекарственных средств

38. Сердечно сосудистая система, нетрадиционные методы лечения по Лазареву, диагностика
39. Электронно-микроскопические методы исследования в медицине
40. Система методов управления персоналом

41. Совершенствование организации бухгалтерского учета расчетных операций за счет бюджетных и внебюджетных средств в системе образования

42. Н. Макиавелли о методах и средствах политики

43. Характеристика основных средств и методов психологического воздействия на людей

44. Характеристика методов психического исследования. Психика и нервная система

45. Метод проектов как средство реализации личностно ориентированного подхода при изучении иностранных языков

46. Использование детских рисунков как средства диагностики и коррекции психического развития детей

47. Микропроцессорные средства и системы

48. Система сжатия подвижных изображений MPEG-2

Игрушка-подушка "Жираф", 32 см.
Главное достоинство подушки-это осязательный массаж, приятный, полезный и антидепрессивный. Внешний материал-гладкий, эластичный и прочный
1009 руб
Раздел: Антистрессы
Карандаши цветные "Kores", 24 цвета, с точилкой.
Двусторонние цветные карандаши имеют насыщенные цвета. Трехгранная форма корпуса снижает усталость и придает дополнительный комфорт.
311 руб
Раздел: 13-24 цвета
Кружка фарфоровая "FIFA 2018. Забивака. Триумф!", 480 мл.
Объем: 480 мл. Материал: фарфор.
401 руб
Раздел: Кружки, посуда

49. Микропроцессорные средства и системы

50. Методы и средства измерений и контроля

51. Методы коррекции осанки и телосложения

52. Развитие физкультуры и спорта. Новые системы и методы физического воспитания.

53. Использование метода репертуарных решеток в целях коррекции профессиональных мотивов у студентов технических вузов

54. Оказание помощи дошкольникам в формировании их системы самозащиты средствами физического воспитания
55. К проблемам выбора перспективных направлений в использовании нетрадиционных методов и средств физической культуры
56. Об использовании индивидуальной двигательной активности и основных валеологических факторов для профилактики и коррекции заболеваний мочевыводящей системы

57. Гуманизация системы образования как одно из средств выхода из цивилизационного кризиса человечества

58. Синтез цифровой системы управления

59. Учет амортизации (износа) основных средств и методы ее исчисления в условиях рынка

60. Построение системы методов управления инвестиционными рисками лизинговой компании

61. Зарплата в системе методов стимулирования труда(зарубежный опыт)

62. Системы учета "стандарт-кост" и нормативного метода - основа организации управленческого учета

63. Запрещенные методы и средства ведения военных действий

64. Сравнение отчета о движении денежных средств с российской системой учета и требованиями МСФО

Увлекательная настольная игра "Геометрика", новая версия.
Геометрия станет одним из самых любимых предметов, если начать её изучение с «Геометрики». Это простая и увлекательная настольная игра.
392 руб
Раздел: Карточные игры
Цветные карандаши Color Peps, трехгранные, 24 цвета.
Цветные карандаши Color Peps от Maped удовлетворят все потребности детей. Треугольная форма для удобного использования. Мягкий и прочный
433 руб
Раздел: 13-24 цвета
Светильник садовый плавающий на солнечных батареях "Лилия розовая".
Декоративный солнечный садовый светильник в виде лилии, водонепроницаемый. Применяется для декорации пруда. Светодиод меняет цвет.
413 руб
Раздел: Необычные светильники

65. Модели угроз безопасности систем и способы их реализации, определение критериев уязвимости и устойчивости систем к деструктивным воздействиям, разработка методов и средств мониторинга для выявления фактов применения несанкционированных информационных возд

66. Цифровая модель местности и ее использование в современных геоинформационных системах

67. Современные электронные средства массовой информации english

68. Электронная цифровая подпись - правовые аспекты

69. Анализ криптостойкости методов защиты информации в операционных системах Microsoft Window 9x

70. Разработка алгоритмов и программных средств подсистемы документооборота системы управления содержанием информационного сервера
71. Электронная картотека планет солнечной системы
72. Разработка базы данных «Магазин бытовой техники “Электрон” средствами СУБД MS Access»

73. Системы обработки и хранения корпоративной электронной почты

74. Метод изображений в электростатике

75. Методы обработки корневых каналов зубов с применением современных медикаментозных средств при лечении периодонтита

76. Нейросетевые методы распознавания изображений

77. Понятие, предмет, метод и система отрасли административного права, его источники, соотношение с другими отраслями права

78. Особенности коррекции децелерации развития смоленских школьников средствами физической культуры

79. Система социального страхования, как средство защиты населения

80. Разработка рекомендаций по усовершенствованию системы обеспечения работников средствами индивидуальной защиты

Фигурка декоративная "Балерина", 10 см.
Осторожно, хрупкое изделие! Материал: металл, австрийские кристаллы. Размер: 10 см. Товар не подлежит обязательной сертификации.
485 руб
Раздел: Миниатюры
Каталка-трактор с педалями "Turbo" с полуприцепом.
Педальная каталка-трактор с полуприцепом "Turbo" рассчитана на детей от 3-х лет и весом не более 50 кг. В комплекте с трактором
5361 руб
Раздел: Каталки
Чистящее средство для кухни "Шуманит", 400 мл.
Эффективный препарат для удаления стойких и подгоревших жиров с плит, кастрюль, сковород, раковин, кафеля и др. поверхностей. Объем: 400 мл.
414 руб
Раздел: Для плит, духовок

81. Методы и средства радиационно-дозиметрического контроля при обращении с твердыми радиоактивными отходами

82. Основные методы исследования функционирования нервной системы беспозвоночных

83. Калькулирование себестоимости продукции по системе "Стандарт-костинг". Связь с традиционными методами учета затрат

84. Основные направления и методы совершенствования учета денежных средств в иностранной валюте

85. Система учета и аудита движения денежных средств

86. Аудит учета основных средств в условиях применения упрощенной системы налогообложения
87. Разработка методов и средств поверки и калибровки геодезических приборов для измерения превышений
88. Понятие электронно-цифровой подписи

89. Понятие, предмет, методы, принципы, нормы, источники и система налогового права

90. Правовые и организационные формы и методы борьбы с коррупцией в системе государственной службы

91. Предмет, метод, система и основные принципы трудового права

92. Предмет, метод, система, принципы и источники трудового права

93. Телевидение в системе средств массовой коммуникации

94. Автоматизированная интеллектуальная система классификации информационных сообщений средств массовой информации

95. Анализ существующих подходов к системам локализации области губ человека на изображении

96. Классификация и характеристика видов, методов и средств защиты информации

Развивающая игра "Чудо - молоток".
Игра развивает творческий потенциал ребенка, способствует тренировке мелкой моторики, внимания, памяти. Играть в нее можно как одному,
1053 руб
Раздел: Прочие
Игра-головоломка "Орбо" (Orbo).
Головоломка Орбо – это абстрактная головоломка в виде белого шара с разноцветными шариками внутри. Она понравится как детям, так и
616 руб
Раздел: Головоломки
Пробковая доска с деревянной рамкой SP, 60х40 см.
Пробковые доски, тип SP применяются в качестве персональных информационных дисплеев. На их поверхность с помощью кнопок или булавок можно
722 руб
Раздел: Прочее

97. Методы и средства защиты информации

98. Методы и средства защиты компьютерной информации

99. Поиск решений системы линейных уравнений методом Гаусса


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.