На современном этапе развития измерительной техники телевизионные измерительные системы (ТИС) нашли достаточно широкое применение в устройствах наблюдения, ориентации, навигации, в медицине и других областях. Одной важной из проблем при обработке информации в ТИС является подавление фона и выделение полезных объектов. Как известно, что природные фоны бывают разнообразные, и они существенно отличаются друг от друга по своим характеристикам. Поскольку в настоящее время в литературе отсутствует информации о конкретных характеристиках фонов, автором была предпринята попытка исследования их характеристик для разработки методов фильтрации фоновой составляющей.
Автором произведено исследование характеристик природных фонов с помощью различных методов: Фурье-анализа и вейвлет-анализа. Исследование проводилось в среде Matlab 6.5 для реальных фонов зимы и весны по разным параметрам: средней яркости, т. е. математическому ожиданию, дисперсии, частотному спектру Фурье выбранной строки и суммарных строк изображений, а также по спектру с использованием различных известных вейвлетов.
Пример полученных результатов анализа различных фонов приведены ниже в виде таблицы.
|
Параметры |
Фон зимы |
Фон весны |
|
Исходное изображение |
|
|
|
Математическое ожидание |
168.569 |
127.867 |
|
Дисперсия |
42.178 |
78.1 |
|
Логарифм спектр по Фурье выбранной строки |
|
|
|
Логарифм спектр по Фурье суммарных строк |
|
|
|
Спектр 3D по Фурье |
|
|
|
Спектр по вейвлету выбранной строки |
По Хаару |
По Симлету |
|
Спектр 3D по вейвлету выбранной строки |
По Хаару |
По Симлету |
Из результатов исследования можно сделать выводы:
- получена большая база информации по характеристикам природных фонов;
- установлены особенности фонов, по которым может быть произведена их фильтрация.
Таким образом, полученные результаты позволяют сформулировать требования к фильтрации в телевизионных измерительных системах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Дьяконов В. Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник. - СПб.: Питер, 2002. - 608 с.: ил.