Восстановление изображений, искаженных оптически плотными атмосферными рассеивающими средами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

121 1 2 3 I

ЮЗЕ ксжггшззя УЕЯ&ХХЖ

Молчунов Николай Васильевич

БООСТЙЮВЛЕНИЕ ИЗОБРШШИ, ИСШЕННЬК ОПТИЧЕСКИ ПЛОТКЬМИ

;о1.04.-х - Л|гп®»>

гкзсергациа ш соаетшш ученой сгепеян жаядадата ^изшсо-йатшзтичесгшх взуг

Работа ъшатот в Институте оптош атассфэра Сибирского отделения Российской акадеааа шус.

Еаучнкэ уулогощгеш: доктор фагЕ5о-катекатш^кшс

наук В.В. Белоз, кандадат тахшчаснах наук . В.Т. Ккдайда.

О^ицйагаьные оппонента:

доктор фталко-катеьзтвкеегза: гаук ЪЛ. Крутиков, кандщлт фзшш>ча?екатЕчвапзг каук К.Т. Протасов.

Ведус^я оргааизацеа:

Еокструкторсхо-тезЕаюгзческпа Енсгатуг вькислггельной тезшкп.СХ) Р£Н, г. Коьогсигра:.

Занята дпссертацЕй состсется " 3 " ¡^Щ/иЯ 1ЙЗ-5Г.

час. ка гзседдшг Спецзалазщювзнвэго совета Е.033.53.Ш.

ща Телеков государственной ушшергггетв ио ад?зсз?: 634310, г. Пр.

С дассертацкеЗ когно оггахайстьег в тучней бйздготсс Томского государственного укзгерсЕтета.

¿втореферат разогнан " / " (^ехиЛ^Я 1932 г.

Ученый секретарь, СпецеалгзЕфовашого совета, кандидат физкхо-£атеаатииес«ш: шук

Г.а. Дейков

?И22ЛП31ГРУСМЗЯ T^IÍOT^'.^TT^Я TrnpTTf^Tfííí -я ^тжттп ™ -

VO nmufniwni^í / vm* —« — -------------------- , -

псзергнсстя с бортов летателшых аппаратов, проводимое в интересах

:у-.:-б.'стоз искусственного прокстккшия. Э^октпбкость зэииироьаная ~ рначгтельиоЛ cronejni сзгоается из-за ьдшггая атмосферных 7jccensaro? оСризоЕана& таких, как облака, дамки, туканы, которые специфическим образов искакавт регистрируемое оптическое изображение и тем ca?¿íKi затрудняют процесс обработки и получения полезной

ТИП - ЛИНИИ визирования ПРПРГРК-яет

вондаруеггж объектов повышается потребность в исследовании и развитии методов, позволясгзтх кшпенскровгть ксхгзсскяя, вызЕгкныэ

различными характерисшгаа иекаяакцего воздействия.

Возможны три подхода к решении данной задачи. В первой случае компенсация искажений производится с попоим аппаратурных средств до момента записи изображения на носитель (так называемая априорная коррекция). Во втором случае компенсация искажений осуществлю-ется програюшо-алгоритмхмеасЕШ средствами с использованием ЭВ1® после регистрации: изображения б цифровом виде (апостериорная коррекция искажений). В третьей случае компенспщя искгжекйг производится как аппаратурными средствам на зтапэ -рэгЕстрагЕй, так и щюпйшно-алгорнтмшесгааси кэтодаггя после зашеи изобрагэ-ния на цифровой коситегь.

Атыосфернке рассеивавпзе образования средней оптической, плотности (1<т< ю> в значительной степени исхагавт рэгЕстряруБ^гсз изображения, причем, вследствие влияния аддитивного аппаратурного щука, включая цун АЦц,' ограниченна по пространству, связанного с формированием кадра и ошбок в определения функции разметка тощей (ФРТ), задача восстановления искаженных кзобрагений сблад'-.ат значительной степекьп некорректности. В сочетаний с необхедггогтыз обрабатывать большие кассивы данных (средний размер изображения Б12><512 точек), которые ыогут быть получены в широком диапазоне аткосферно-оптическшс ситуаций, рассматриваемая задача представляет труднуп каучно-техшчегаув проблеыу к реиешэ которой только начинает приступать исследователи в области оптики атмосферы к обработт сигналов.

Отмеченные особенности требует проведения специального комплекса исследований по анализу применимости в реальных аткос-£.ерно-оптичсскпг ситуациях известные алгоритмов и кетолзп реставрации, опробированиях, как правило, лшь на ыодельных

изображений- в присутствии рассеивасшэго слоя, позволяет выделить

И^ГПЯ Щ^ГТЧ-'ОПЛШ^ТПТ^ТТ Г> * 1

- проведение теоретических я охспершентальных исследований', лнссаалекных на реиенле задачи восстановления изображений, иска-хетшх оптически плотнгаза средами в зависимости от олтико-геоме-тричесют условий наблюдения;

- ашлпз применимости известных методов восстановления и

Ги

- методика пространствешой инверсной фильтрации слабых искажений, гозтягагяпз: в условиях аткос^-ерно-оптических ситуаций первого

/с:;м-г..<1/: н0-0атгк;с;:;1х слт.тацгй третьего гли-А,

характеристикой искажений которых является потеря контраста;

- исследование эффективности известных методик реставрации изображег!ий в различных оптико-геоыетрпческЕг ситуациях с учетом реальных размеров этих изображений;

- алшрзтурно-програкмный комплекс компенсации искажений изображений, регистрируемых в ¡ирокоы диапазоне атмосферно-оптичесяап: ситуаций.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ Создан программный комплекс, состоящий пз блока имитационного моделирования различных атмосферно-оптическах ситуаций тбягдения и блока восстановления изображений с покощьп линейных е итерационных алгоритмов. Использование шапгаодошюго модеуцфовзкгя искажающего влияния различных оптико-геометрическпх условий кзблвдэния позволяет в значительной степени сократить затрата та проьзденпе натурных и лабораторных экспериментов. Комплекс реализован на. ЗЕ'1 ЕС 1035 и персональной компьютере 13.4 PC/AT.

Разработаю и создано устройство повышения конгсасга изображения, позволявшее в реальном тсш&бв вреш$а распггргггь дизаягчес-к;й диапазон изображений, ретагтрпруеги-ш: в условнее aníosjej»»-оптичек!::: сггугцусГ. 3-го типа .

Объеданаша устройства вовнаешм контраста, ашпргтурз вво>£, в ЭШ изобрзгенпй, & та:г^е программного блока Есгг&цгсзнэго моделирования к коррекции аткосфориах агкагк-ай в рахках лжшгй г-кчгслзтельиой сети, включавшей ЭШ различного ж оса, позвол:„::э создать аогшй ошаратурно-прогрсйаяай кшллелс, с псеокь^ которого (на основе реальных изображений высоко?; раз^арнэстг/ коза© решать различны» задачи как в области атиосфзркоа опгеж,

геизигацин по насхегаъи огням в vcjrojwrçrr пгляииггаиип-а штгшлпфп

Р^лультатк исследований ьклсчена в итоговые отчотк по х/д •.. :• г:! ¡: Кйрэданя l liTß "ЗНС" и з ВНИИ СЖ.

."ИЧККй Е11ЯМ АВТОРА. Автором совместно с Сапожнкховкм C.B. рззработана методика построения пространственного инвераюго

iO j-ciîXmciKi. оесь комплекс исследовании и отра-

с-^ормулированныа в диссертации аналитические результаты и вьтоды такхе c;oi.:;y.—ipobiHH втором самостоятельно иди прл его

тациошой работы были доложены на ^ао Есесопзнш сшшозиуые по лазерному и акустическому зондировании атмосферы в Томске в 1934 г., m vaie Всесопзнси симпозиуме по раскроет ранению лазерного излучения в атмосфере в Томске в 1986 г., на « Всесоюзном симпозиуме по раепространении лазерного излучения в атмосфере в Томске в 1339 г., на международной конференции "Обработка изображений и дистанционные исследования" (СВДИ-80) в Новосибирске в 1900 г, на конференции по исследованию природных ресерсов Зеыли из космоса в Барнауле в 19SÖ г., на «я Веесовзном симпозиуме по распространении лазерного излучения в атмосфере и водных средах ъ Томске в 1991 г., на Украинской республиканской школе-еензнаре "Вероятностные кодели н обработка случайных сигналов к полей" з Черкассах в 19Э1 г.

ПУБЛИКШЙИ. По г&зтерЕалаь: проведенной работы опубликовано 12 работ.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заклзчекия. Содерхит 135 страниц кашшэгшаюго текста. 35 рисунков, 12 таблиц п список литературы из 86 вагаено-вантй.

ООДЕР2ШЕ РАБОТЫ

ЕЮ ВВЕДЕНИИ отмечается актуальность работы, формулируется цели исследований и постановка задачи, кратко излагается содерга-ние диссертации ш главам.

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена особенности формирования кзобрахеннй

r:p;: ;г-: голоден;?: чпроз сгп'лчсск'л ллогн^-з 2.'r;icr^cp:i:;c? рассе^а-nigie среда. В первом параграфе первой главы излагается механизм

.*."".'г. ;-гг: \ т.'ут-гг-х '"одлх. При лродосл рллпро-

I^'T"Г^. 1Тf .' rгi; /Mi !4JiJfV«>ri-J v плв гмл/* л wni* ттллюттл*»_

: ": :: о:.л;кл м-:.сг.~ ^р^тзриопглгл: ллс,.;;;:.?; л

кия. Формальное описание каналов с распределенными рассеивателями

атмосферко-оптпческих каналов следует из линейности шггегро-диф-фэренциального уравнения переноса, относительно интенсивности). В случае пространственно-инвариантных систем, положения этого подхода приводят к рассмотрению интегрального уравнения типа свертки, а искажение характеризуется функцией влияния или функцией

. :,• ".','; ' '' > 'ул-лд'я .'..-(') 'rr: L ' 1 t.-кта

■. ■ ; ¿-о? лл^ох.' Солсьою ;лр;:':1ру;л<рлс> ::рп

: ic.'pocrr:г. раескгоавкей сродо. Ее.-;: источник vCüöuuama отсутствует л ссуассгьляатсл гг&адсизе саассветйдаая

оглллляьт лр.люлл ллрокосл д лу?:;0й среде в

направлении гс. В этом случае прямая задача теории видения будет решена, если будет найдена функция й(•) з зависимости от

зкторлстл;: (сг;оУл??) ср^дн, мр-анпр;-: со?! сбъехт о? р^бллдателя. Сзседдао, обратной ездьчей теорха видекгя является проблема ьосстаноь^екля (рестаБрлдил) объекта при заданных свойствах ерэдк,

характеристиках источника и известном кзобразкенш. В общ2М случае

определяется наборов характеристик {•), ), , Е, где

I - световая даыка, образуюЕ&яся за счет рассеяния б направлении на приемник фотонов, не испытавших взаимодействия с плоскостьэ объекта. Е - освещенность плоскости объекта.

Во втором параграфе рассмотрена закономерности искажения рассеивающей средой характеристик качества изображения. Приводятся аналитические зависимости характеристик лЕ{-), Л('), 1 , Е от оптических свойств среды. Отмечается, что асимптотически точней методом получения даншх характеристик является ыетод иьзггащган-ного моделирования НонтеЧЬфло. Рассматриваются одночисловкэ характеристики качества изображения такие, как разрешающая способность, коэМщиен? ' ста, норм:.трованкая среднеквадратическая ошибка и др. Пр^. .■■■ .оя приближенные соотношения некоторых характеристик от оптико-геометрических условий наблодекия, при ото« подчеркивается, что область пршеникости рзсеаотренкзх одночпслоьых характеристик ограничивается следугазик условия;яг: а) - в плоскости изображения существуют области нзоиданпрностг; С) - ограниченность глубины резкости не влияет ка характеристики качества Езобрааэвп;:..

В третье:,-: параграфе рассматривала кетодзкя измерения ОРТ к отмечаются условия при которых возможно возникновение значительных ошибок.

В четвертое параграфе приводится кдассификация типов атаос-£ерно-спткческих ситуаций, вдогхшх на характер шкаженпл изображения. В основу классй{ккац5ш положен открытый недавно ьОйект аномальной потери контраста изобр&хення, набдодаехкЗ при

процесс формирования

изображения более сложен к

определенном положении рассеивающего слоя, так нззываекый ¿-эффект (ссяовяко работа хгаолнпш э лнстнтуто стпчпс! атмосфера РАН Бе'Д'Хчснн тун характерных тк:;а атЕосфзрно-окгичесзасс ситуаций, для которых гид ?>РГ я характер лск2.же:шя судгстяе.шс Перьь'л тип соответствует случав, когда, иодстиласдая 1хг:г.ранссть ;гулрыежптчгскн плот;ге,.у расссгг.аьшим слоем •иаср^ар, '.'умоиш), агорой тип - слой фиксируется на незначительном Vтга т7г.игттг л™ ПС" ОрХПОСТИ. Т^еТгЛ ТИП

ьой.чи.'сает в случаях, когда рассеивавший слой находится вблизи приемника, т.е. линию визирования пересекает облачности'. Форма ФРТ, ее протяженность значительно различаются для трех рассматриваемых случаев. Если для ситуации первого типа ФРТ мохно аппроксимировать экспоненциальной зависимостью, то ь последнем случае Л(г) - &{г) ■+ сопэ?, где ¿(г) - дельта-функция, ." - '-•' Х! г :/, Вгорому ЦОЛСГ.«Я?П раССйПГа'Г'ЭДГО слоя соотг-йтсгьует \Y~ij которая представляет собой суперпозиции ¿-.Тунгасгл, коно-таити :: к-.сг.онспт!:. Приводятся гр^дчески* изображения расчитагачх чето-' о:л Г.снте- Еар.>;-'> <1-17, соотьотсгьумдта трем иьреысяшш ситуациям. Дуете.« иллштрчцкл характера искажений простого объекта типа круга 1-эвнск<до;оЛ яркости, подученные путем моделирования ка ЭБН и изображений миры, зарегистрированной в эксперименте. Отмечается, что наиболее сильное искажение (разжатие) формируется з ситуации ьторого типа. В ситуациях третьего типа происходит только потеря контраста изображения без изменения частотных характеристик -объекта.. .

ВТОРАЯ ГЛАВА диссертации посвящена анализу задачи восстановления изображений, искажение которых определяется прост ранет в енно-мнвариантной моделью и описывается уравнением свертки.

В первом параграфе отмечается, что задача реставрации объекта на основе решения интегрального уравнения относится к числу обратных некорректных задач. Некорректность задачи восстановления состоит в тоы, что аддитивный аппаратурный щуи, включая цуа квантования, & такте пространственные ограничения кадра изображения и ФРТ приводят к тому, ' что небольшие изменения исходного сигшла порождает значительные изменения в выходной сигнале. Решение некорректной задачи может быть получено только с некоторый приближением цутен привлечения методов регуляризации, позволяющих находить компромис меаду ростом щуыа и степенью восстановления подавленных системой формирования изображения его высокочастотных составляющих, т.е. восстановленный сигнал всегда будет иметь отличие относительно исходного объекта. И ера такого отличия может служить характеристикой качества восстановленного изображения.

Во втором параграфе рассматриваются свойства линейных- алгоритмов реставрации изображений таких, как частотный инверсный фильтр, фильтр Винера и метод регуляризации Тихонова. Отмечается, что для реализации фильтра Вшера необходимо априори знать спекральные плотности щуыа и искомого объекта, что крайне редко бывает на практике. Поэтому часто используют шдифшацшэ фильтра Винера, в которой отношение спектральных плотностей шума и объекта заменяют константой и получают фильтр Винера с параметром, подбором которого добиваются оптимального соотношения ыезду ростом щуш и сглаженностью восстановленного сигнала. Основную трудность при реализации ыетода Тихонова представляет выбор параметра регуляризации а. При достаточно сильно защуыленнои изображении процесс выбора оптимального параметра регуляризации крайне трудоемок и не всегда гарантирует оптимальности подученного

¿■качения а, поэтому в процессе проведения сксперагентов . aODl взбиралось "по" мингкуау нормированной средаеквадратической оаибки решения относительно заданного эталонного изображения. В целом, лннеГгше алгоритмы характеризуется простотой к эффективностью реализации m ЭВМ, однако, они не позволяет восстанавливать сильно подавление пространстветше частоты объекта. Для преодоления этого недостатка в ряде работ предлагается нелинейные итерационные алгеритии, Сл^^ир^х^л.ьсл на ^^¿тЧсСких >> матетаГйчвеких

принципах.

В третьем параграфе произведен краткий анализ нелинейных алгоритмов с целью определения наиболее эффективного с различных точек зрения метода восстановления двумерных сигналов, наиболее часто применяемых в настоящее время. В результате анализа в качестве базового рабочего средства был выбран т.н. итерационный злгорзп! на основе нерасшярящих операторов. Выбор определяется тек, что для данного типа алгоритмов существуют математически строгие пр&еилн обеспечения сходимости итерационного процесса, а сс.:ли итерации строятся по простой схеме, позволяющей привлекать ряд априорно известных свойств искомого объекта: неотрицательость, шх амплитуда, ограниченность пространственной протяженности и др. Возможно построение итераций с регуляризацией решения.

В заключении главы делается гывод, состоящий в то«, что сгцювиъа подходом при реставрации изображений, искаженных в условиях атмосферно-оптических ситуаций первого и второго типов (рассеивающая среда средней плотности 1 <т< ю)т следует считать применение линейных алгоритмов вследствие их вычислительной эффективности. С помощью итерационных алгоритмов мсгно улучшить степень реставрации, которая может быть достигнута ценой , значительного

увеличения затрат вычислительных ресурсов (в 10 - 100 раз). В ситуациях третьего типа наиболее эффективным может быть метод априорной аптратурной коррекции.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматривается результаты восстановления искаженных изображений малоразмерных и протяженных излучающих объектов в различных оптико-геометрических ситуациях, выполненных с помощьп линейных алгоритмов.

В первом параграфе анализируются источники ошибок, влияющих на качество реставрации объекта: Процесс формирования изобракення представляется в следующей виде:

з(х, У) - ^[/(х, у)] + л(х, у)],

где §(х, у) - изображение, /<х, у) - объект, Их, у) - ФРТ, п(х, у) - аддитивный щум, О - оператор, сжатия динамического диапазона сигнала, К - оператор ограничения по . пространству (формирование кадра), * - знак свертки. Роль оператора 0 выполняет Фоточувствительный элемент приемного устройства и АЦП с заданным количеством разрядов, оператор (? определяется количеством отсчетов на сторону растра. Так гак ФРТ рассеивающего слоя является инфинитной в строгом смысле Функцией, то в первуз очередь определялась принципиальная возможность получения удовлетворительного результата с поыоитью "усеченной" в соответствии с настггабсы изображения ФРТ. В результате численного эксперимента показано, что для малоразмерного объекта {отношение размера ¡астра к размеру объекта Мг/Ь|{ - 10) чувствительность алгоритков восстановления (инверсный фильтр, фильтр Винера, регуляризация Тихонова) достаточно высокая, но ее вклад в суммарнуо ошибку реиения на является определяющим.. В не меньшей степени в общую ошибку вносят свой

вклад такие источники, как ВД (щуа квантования) и ограначвниа глдра изображения (явление Гиббсэ). ГТпя этой, з результата-

чисшвшх зкспергсзэзтсв с применение! расчетной я игаерешкй с'РТ на ооъектах, зарвгистпнровеаняг s габоргггорпса кодэльнс» гзгягарс-

'■'-LTO <; глг,«с-п растра кгебрягенгоз и ФРТ составляет 253*256 ючок),

г стгтапл:":; тръого 7i:v~ ушасто." у, >:>о-• jl^ >:'лйс"Б'й ^стаъгзлл^ дlii сред, толщиной т < 7. Несмотря на значительна r>m*fivvr n^-na™**™™* -ипсин-гн.ч^ lui f . —с <?е iiciio.'ibaoeaisra

получается примерно равным качеству, достигаемому га основа измеренной ФРГ, содержащей ошибку, не превкнавщуп 1Ез. Это происходят из-за необходимости применения сальной степени сглажиЕания решения путем выбора параметра регуляризации достаточно большой величины с целью подавления прогресотрур^его роста ьгм-. вшзспчс^о вкзе щярййэйк. Чпсяогтт

^лс^ерпчслт:;,, сроведо!!ш-9 с модйльпкйй пзсйваязкгагш, союр'-^слп: ГИ'КЯУ np0T.150..-!!V„- объектов раЗЛЗКНОГО porasepif nt:

■¿or^i , КОТОРОГО оиредеттгея аггзгглкбй. иох-кс*

ти12) <ошичсог:ал TojxsHa рассеиьашех ер?,**-' т " У), цо*«*7 С;»"Г:> воситйнозл'Л1' тс/" cj^pss, если pat'-ie;; объекта ир;:к!?рнс ^¡щекгивноА ширине ФРГ (ширина на уровне половины амплитуда T-'cv.i^ir.-j-zi"- •"¿.■■лчЛ, о;.- Сохпъ объектов госсг.'ноь:;;:-

Г,- р,¿Sa i£L ЬоаЬЫЬОе ЩЮСТрЗНСТВеННОЭ

расположение, причем, даке в тех случаях, когда на няжааенкси

изображении они была неразличимы.

йашьдаилкк? iii%TpsTEDi в чэсто'ЛЮГ. о;Зг_?.стй по:зга«:о ез ьычвелитеяьнуо неэффективность в едут? о слабая гсзяагбЕкй, вегнгкэ-ии'дх в ситуация? прзого типа, для которых основная энергия крыльев

ФРГ сосрадотсгаена в предшах 2-5 отсчетов. Приведение размера растра §РГ до рагаера изображения с погзоцьв доопределения ее по периферия цулввша значениями прпводнт к то:;?, что операция преобразования Фурье производится в основном {ад нуляии» а операция восстановления спектра к . делегат на единицу. Для преодоления этого недостатка предложено использовать в таких случаях пространственный ивереный ®шьтр, методика построения Еоторого основана га представлении ФРТ иоделыэ авторегрессни.

Второй параграф посвящен изложению алгоритма сборки пространственного инверсного фильтра (ПИФ) в его апробации на модальных п реальных изображениях. Иетод основывается на тса, что атыосферно-оптические ситуации первого тнш характеризуется гладкой, быстро спадающей по экспоненциальному закону ФРТ. В этом случае оптическая передаточная функция может бьггь представлена моделью авторегрессии, т.е.

й(2,. 2.) - 1--Р 1 Р - '

4*» . V г „ I I

1 - 1 I "а2 2 1«-р

0с.1)К(О.ею

где - линейный конечно-разностный оператор - полином

двух переменных г,, га порядка р*р. Используя свойство сдвига г- преобразования представим ФРТ в пространственной области в виде рекурсивного фильтра

р р

Ъчт6ч~1 I "кЛ-ьн.

кД»*«.»

Условие восстановления ыожво. записать в вида нерекурсивного £шштрв р р'

VI I 'ЧЛ-*^»

которое является обратным процессом получения - кщульса по известной ФРГ.

Оценка коайяшонтоа Рк1 определяется по иетоду шпяеЕЬгж квадратов, исходя its кгз:пппздей слздте-с' c^rnu:

чч-? U-1-P р р

I I Им - I I "и w]

i=p i 'Г К Ь—Р —Г3 . -

ро^атзта ищчсйи с ccaasbsosassaâ иоделя авторегрессга второго порядка га изображениях, истагшшгз которых определяется средой с т < з. Зацуск фшштра прогзводатся в пространственной области путей свертки изображения с кгшэраг^ерноД каской, содаргазцей (2р + 1) коэффициентов фяльтра, что язлгетси более эффективной в вычислительной отношения операцгей, чеа rrr.cprm -гссзвоз через EIS.

Ii:; тас'тгг-: f (з.) врЕведоно изобрз&енне радиальной кирк. ?4»регпстргр0&2КК0й з лабораторной э::сперкиенте, при условиях,, кодштгсглгсцйт «1~моо|ерно-оптЕческуп ситуацнв первого тава с рассшаасьеЛ средой облачного тиха (" - 2,17). Ерэтевенпе ггоостр^гствешкго инверсного '¿ялвтра <pze. 1 6} уетрзягят заашг Fä частотам (на границах кваду tcîsess s esетлш) а з целой

заметно yjryu^PT B0C!P»SrS9 ЯЯСбрККЯИ.

"сайдзтйЕгя, сгосанжо в третье?; г;лнэ поазодяпт зтаер^шь, что для реставрации цифровых изображений,_ содертезх цу^овуа компоненту, в классе линейных восстакавлпЕаппзх £ттсьтроз целесообразно зрнтененгс рехулярпзуггзг алхоштиоь ео гЕзжгедьпсЛ степень э сглагиззлнл рспзкзя с цальа ограничения ырогресшруга:еи потери качества, вызываемой аппаратурная драск, сабтт з гаданш

...............Л/а.. .

Рис.'1 ...^Лабораторный эксперимент

а) искаженное изображение радиальной миры, '^среда-модель- облака <Г =2.17,

б) результат восстановления пространственным инверсным фильтром.

. - ■•. - у-.:-:::'.-:-и '..-„.-г ггг

огранетенпем шкекной сястрчлй ятлпнптл я«™«««.

№ ГТТ^гио-^тлл?- о ттрлиияк^"

ческих ситуациях третьего тип*. Кпппоэтгаа «•/•

родства.

3 нзрзои гър;гте/-? ходэжзш результаты зосстаяовлекпл "алоргз^ер:^.',' бинарных тесг-о5ъ?;к^с";?

йсалаеняе которых задано с помоз&п ФРТ первого типа, раечлтанпой для обтачной среды с < - 3,75. Сравнивается качество реставрации с пс-аойьв нтевашоччого ялтог.т«*?"= (п "стто.гь?:га™С"

повстаэ ПКФ с наложением ограничения ка гкгх. амшитуду: кзобра-

лопиоисга« даит ЩЯЮТИИеСКЯ ЧЕСТКГ исходны'! объект.

Во втором параграфе тгояп.пятпотг'а "«п«^—--

ТТПТ-1МТ7ИП гаЯлФЫ чо

сигнала. Лабораторные эксперименты, проведенные с использованием устройства подтвердили его работоспособность. При этой, если без устройства удается различать объект нз фоне при оптической плотности рассеивасщего слоя - * 7, то устройство расширяет этот продел до т ~ 10. Результат таетрируется фотографиями и таблидани, содершщвди расчитанный для различных оптических толшин коэИициенг контраста. В качестве примера та рис. 2 приведена изображения, зарегистрированные через слой рассеивзвцей срэды, характеризующейся т - 10,03. Рис. 2 (а) - без применения устройства повышения контраста, рис. 2 (б) - результат работы устройства, рис. 2 (в) - изображение, полученное после вычитания фона и иассатабяроания в диапазон 0-250 изображения рис. 2 (б).

а б ь

Ргс. 2.

В ЗЙКЛШЕШИ диссертации приведены основные результате работы.

ССГОВШЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ШЕОДЫ

- выделены три типа оптико-геометрических ситуаций наблюдения в етвисиыостн от вида ФРТ и характера возникавших в этих ситуациях искажений;

- предложена и реализована методика пространственной инверсной фильтрации слабых искажений, возникающих . в условиях атмосферно-

саплесхях спттаг^-Л первого »зла ~фл нзболь^ой плотнсстл paccßSES-ого о Spa сос-игля

- ¿ралдота";':: V. р ДаД-ЗОИСК: sserío^rsa аТППрЛ7УрйО!\ ХССрСПТГГЛ

дг-дграа?^ рэл;стр\'р7э;.::л; д ;*дхезнл~ ат^есдордо-сндд-

сдтуадд^. грагьсги

- с: n~-:.zz>.v, дсдсдь::,: jzjO'.iтог—'-.: и чдследддгс сдхдптд щ-юазведено ксс/шдокйанз уХ'^екггийнсхгга лансишх восяяша^шваэга!

игмш-шшк <дawv^Cwc^il-W ЧУШД-jt^WHIч^а*лъллляиа.á

- с нссользозашеа коатытеерного аоделаровзния прсгзведеа оцанга тмзгаогього у^чшзя качества реставрация с шгоц&в гожна?&эго Е7орацпояного аягоргка;

- создай щкятазалпкй коиплехс, вкличащй блек Ензтацзаншго коделарования разгшчннх атносферно-оптзческпз: ситуаций таблодшаа

;г йл.ок с п'^пг^п лгя>№Ев7,т я ггуяпапж-м-

.V . кд :г;дд ■, :д д:дд;;дд:

•ддад д :i.с.-.оса;-;

1. АЗТавлез В. И., Нслчуноз Н. В., Стучебров Г. Ä. Шшсетш,

кинопленок. - Стенд, дек. на 8 Всесосзпса спаюзгзягз по лазерному н акустгиссксиу сондироветет атмосфер?" • Тсисс

."ураглоа Ь. 'Л.. Ii. 3., :;?гьДх-.; дд::д:длд,

С. Д~гг'-1т:7Л лзтедаттэтгрзг^д-дд д

übOüsiasa -Тег. да:. £-ro Ьгсесггисд-о

с^поацуьа по распространена) гззорного излучения в атао-ejspa. L1.2. Тсысг 1SS4, с. 2-С5.

5. iiusîto В. T., Нолчунов H. В., Сапожков С. S. .Чак-з?.ниЯ гиЕГОргтш вссстанозлензя изобра&гнгЛ. - Оптпхд атмосферы, 1S89, т. г, L3 G, с. 655-634 .

4. Балов В. Б., Борисов Б. Д., Кялайда В. Т., Яолчунов К. Б., Сапогашков C.B. Сравнительные характеристики методов частотной и пространственной инверсной фильтрации изображений с использованием атмосферной импульсной переходной функции. - Стенд, докл. на Всесосзнш симпозиуме по распространенно лазерного излучения в атносфере. Тонек, 1939 г.

Б. Белов В. В., Молчунов II. В. Компенсация атмосферных искажений изображений пространственные шверсныл фильтром. - Тез. докл. Неадународной конференции "Обработка изображена! п дистанционные исследования" (СЩИ-93 ). Новосибирск, 19S0, с. 35-3S.

6. Литвин А. И., Молчунов Н. В. Цифровое моделирование изоб-ршзннй. -Тез. докл. Цезвдунлродной конференции "Обработка изображений и дастанционные исследования" (СЩЙ-90> • Новосибирск, 193Э, с. 151-152.

. 7. Еачшсхпй В. В. Кривобо?: А. А. Кондратьев А. В. Молчунов П. В. Возможности применения комплекса обработка радиометрической информация в задачах спутникового мониторинга. - Стенд, докл. ¡к конференции "Исследование природных ресурсов Земли из космоса". Барнаул, 1920 г.

8. Быков В.И., Коауховский АХ Литвин А.И., Молчунов Н.В. Цифровое моделирование изображения. - Электронное модели-

плоп.™ <ОГМ m Í4 О n

« __'—"—• íl/u • J, «»va

in"«« V' с IT W R iVw-^rmsTTiCTTr:'^

- ï-33. -окл. Всесоюзный сашогяук по расярсстрззасх« верного шлучендя з аткос^ро и водке: Тс-т".,

1991 с. Г-5.

П. Белов В. В., Борасоз В. Л., Еоячвюз К. В. Heso?o?'ía