Автоматизированная обработка изображений
Компьютерная автоматизированная обработка изображений - обработка цифровых изображений с помощью компьютера или других специальных устройств, которые построены на основе цифровых сигнальных процессорах.
Обработка – улучшение зрительно восприятия, классификация объектов, выполненная при анализе изображения.
«Эконика» - исследование общих свойств изображения, целям и задачам их преобразования методам обработки их воспроизведения и распознавания графических образов.
Цифровая передача изображений из космоса
Landsat 150 mb/s
TERRA 62 mb/s
NOAA 665 kb/s
10500, 10550 Ггц – частоты, на которых работают наши спутники
Применение – ДЗЗ, анализ местности, наблюдение за с/х угодьями, военное дело (распознавание объектов), МЧС.
Задачи:
Улучшение качества изображения
Измерение параметров сигналов
Спектральный анализ многомерных сигналов
Распознавание объектов
Сжатие изображений
Устройства формирования изображений:
Электоровакумы
Твердотельные светочувствительные приборы
Электоровакумы имеют фотокатод, имитирующий электроны и анод на который подается положительный потенциал, действие направлено на явление внутреннего фотоэффекта. Видикон – передающая телевизионная трубка с преобразователем.
Схема видикона
Колба (7) – фотомишень (1) и электроннооптическая система развертывания луча
Фотослой (1). При проецировании на (1) оптического изображения происходит разрядка элементарных конденсаторов прослойки мишени. При развертке лучей -> выравнивание потенциалов фотомишени. Разность потенциалов формирует сигнал изображения.
На пластину нанесен фотослой (материал, обладающий фотопроводимостью - стиблит). От толщины и свойств материала зависит чувствительность, спектральная характеристика и инерционные свойства.
Прожектор (2) состоит из оксидного подогревного катода.
Управляющий электрод (3)
Анод первый (4)
Анод второй (5)
(6) мелкоструктурная сеть обеспечивает перпендикулярный подход электронов луча по всей поверхности мишени, препятствует попаданию ионов.
Фокусировка отклонения луча осуществляется внешней магнитной системой. Процесс формирования сигнала связано с наклонением зарядов на фотослое. Накопленный конденсатор образован пластиной, участком фотослоя. Каждый элементарный конденсатор присоединен резистором. Когда на фотомишень проецируют изображение, то величины изображения становятся разными (темные – большее освещение, светлое - меньшее). В процессе развертки, получается матрица с различным коэффициентом. Разность между токами, протекающими через резистор нагрузки, будет образовывать сигнал изображения.
Недостатки: сложные стеклянновакумные металлоконструкции ограниченный срок службы катодов и анодов мишени, очень высокое напряжение питания, ослепление, ограниченная спектральная чувствительность (до ближнего инфракрасного спектра), большая масса и габариты.
Твердотельные светочувствительные приборы обеспечивают преобразование оптических сигналов в электрические. 2 класса: тепловые, квантовые.
Квантовые основаны на изменении электрических свойств полупроводников. При поглощении фотоны передают свою энергию электрону. К ним относят фотодиоды, фоторезисторы, ПЗС. ПЗС обеспечивает более высокое разрешение, большие форматы изображения, возможность управления экспонирования, высокую однородность чувствительности элементов, меньше шума, малый вес, габариты, мощность в отличие от твердотельных. Тепловые фотоприемники изменяют электрические свойства материала при изменении его температуры. Болометрический эффект – изменение электрического сопротивления материала при нагреве вследствие изменения его температуры. Этот эффект характеризуется температурным сопротивлением материала:
Пироэлектрические приемники. Чувствительный элемент – фотоконденсатор. При изменении температуры изменяется диэлектрическая постоянная и емкость
Термопара. Ток меняется от «+» к «-«
При преобразовании сигнала из непрерывного в цифровую дискретную много зависит:
от модели,
описывающей изображение,
от передающей и принимающей системы,
от каналов связи.
Модель изображения – модель функций, описывающих характеристики изображения (функция яркости, функция спектральной характеристики изображения).
Схема формирования изображения
