Бузылев Федор Николаевич. Методы и алгоритмы цифровой обработки и коррекции тепловизионных изображений

brief description

Бузылев Федор Николаевич. Методы и алгоритмы цифровой обработки и коррекции тепловизионных изображений : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.04 / Бузылев Федор Николаевич; [Место защиты: Моск. гос. ин-т электроники и математики].- Москва, 2010.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2277

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ,
ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
На правах рукописи
Бузылев Федор Николаевич
МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ И КОРРЕКЦИИ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Специальность:
05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель
д.т.н., профессор Нефедов В.И.
научный консультант
чл.-корр. РАН, профессор Сигов А.С.
Москва - 2010 
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
Глава 1. Анализ современных методов цифровой обработки и
коррекции тепловизионных изображений 11
1.1. Физические и технические основы тепловизионной техники 12
1.2. Информативные признаки тепловизионных изображений 24
1.3. Формы компьютерной обработки и распознавания изображений 26
1.4. Основные методы цифровой обработки и коррекции тепловизионных
изображений 31
Выводы по главе 1 45
Глава 2. Разработка и совершенствование современных методов
цифровой обработки и коррекции тепловизионных изображений 46
2.1. Разработка метода моделирования тепловизионных изображений 47
2.2. Решение проблемы обнаружения объектов на слабоконтрастных
тепловизионных изображениях 48
2.3. Эффективные методы подавления шума на тепловизионных изображе¬ниях 53
2.4. Методы шумоподавления на основе вейвлет-преобразования 69
2.5. Скелетизация и сегментация объектов на тепловизионных изображе¬ниях 79
Выводы по главе 2 86
Глава 3. Методы сжатия тепловизионных изображений 87
3.1. Применение цифровой обработки для сжатия тепловизионных изобра- 88
жений
3.2. Сжатие тепловизионных изображений методом обработки в простран¬ственной области 93
3.3. Сжатие тепловизионных изображений с использованием ковариацион¬ной матрицы 97
3.4. Вейвлетное сжатие тепловизионных изображений 105
Выводы по главе 3 120
Глава 4. Технология и приемы обработки тепловизионных изобра- 121
жений
4.1. Статистические методы распознавания объектов на тепловизионном
изображении 122
4.2. Алгоритм восстановления внутренней структуры объекта 126
4.3 Применение нечеткой логики для обработки изображений 128
4.4. Обработка тепловизионных изображений модифицированными методами ... 134
Выводы по главе 4 136
з
Заключение 137
Список литературы 138
Приложение А 146
Приложение Б 147
Приложение В 152

bibliography

Заключение
В диссертационной работе исследованы различные методы обработки термографи-ческих изображений, как известные, так и их новые модификации для конкретной задачи, а также новые методы, которые применены на конкретных изображениях. В целом содер-жание работы носит прикладную направленность, поэтому большинство теоретических результатов подкреплено вычислительными экспериментами, результаты которых не только служили иллюстрацией или проверкой теории, но часто давали толчок и представ¬ляли собой исходный материал для дальнейших изысканий. По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.
1. Созданы оптимальные методы низкочастотной и нелинейной (кепстральной) фильт-рации шумов на тепловизионном изображении.
2. Разработаны высокоэффективные (по скорости и качеству) методы предварительной обработки (улучшение около 10% по сравнению с существующими) и сегментации изо-бражений.
3. Предложены методы выделения контура объекта с сохранением границ областей и рекурсивным восстановлением внутренней структуры.
4. Разработаны эффективные, в том числе и вейвлетные, методы сжатия изображений - повышение коэффициента сжатия на 5%.
5. Создан метод выделения и распознавания объектов изображений.
6. Предложена методика фильтрация шумов и сегментирование с использованием ма-тематического аппарата нечеткой логики.
В целом в диссертационной работе получены новые научные результаты, теорети-ческие положения которых позволили в значительной степени развить и формализовать процедуры анализа и синтеза схем обработки тепловизионных изображений. Выработан¬ные подходы и рекомендации привели к построению программного комплекса, который экспериментально подтвердил эффективность разработанных методик.