Реферат: Методи згладжування та корекції зображень

Відповідні вікна для визначення першої похідної в напрямках х і у :

; .

Існує багато операторів, які отримано із градієнтних і використовуються для виявлення меж. Це оператори Превіта, Собеля, ряд операторів Кірша:

;

;

;

;

Розглянуті диференційні оператори виділяють більш сильніше вертикальні або горизонтальні лінії, тобто вони залежні від напрямку.

Іншим типом залежних від напрямку контурів операторів є так звані компас-градієнтні. Назва географічного напрямку говорить про напрямок перепаду, який викликає максимальний відгук фільтра.

; ; ; ;

; ; ; .

Для виявлення ліній або для фокусування зображень у багатьох випадках доцільно використовувати оператор Лапласа (лапласіан), який обчислює другу похідну функції. Для безперервних функцій він подається у вигляді

(5)

На практиці лапласіан обчислюється за наближеною формулою

(6)

Віконна функція лапласіана має такий вигляд:

Оператор Лапласа має інваріантість до повороту зображень, тобто на тому самому зображенні він дає той самий результат незалежно від орієнтації цього зображення.

Усі подані варіанти операторів мають характеристики фільтрів високих частот.

Нерізке маскування. Стосовно до електронних засобів репродукування термін маскування має умовний характер, тому що запозичено з фотографії, де означає зйомку через допоміжне зображення – маску.

На рис. 1 зображений перетин штриху оригіналу в процесі розгорнення його концентричними апертурами основного оптичного каналу зчитування і каналу нерізкого маскування

Рисунок 1 – Процес (а) і пристрій (б) електронного нерізкого маскування

Отже, на вихідному зображенні межі підсилюються, тому що до них додаються високочастотні компоненти. Тому вирахування лапласіану з вихідного зображення призводить до поліпшення фокусування останнього. Звичайно такий же ефект дає вирахування з вихідного зображення середньоарифметичної складової.

Тут забезпечується ізотропна дія, яка не залежить від орієнтації контурів, оскільки амплітуда сигналу зберігається і при нахилі контуру до напрямку розгорнення. В міру нахилу уповільнення зміни яскравості вздовж однієї з координат компенсується її зростанням вздовж іншої.

Напруга сигналу, отриманого в результаті електронного нерізкого маскування, пов'язано з вихідними сигналами основного u_осн і допоміжного u_нм оптичних каналів:

(7)

Коефіцієнт k у цьому виразі визначає ступінь посилення сигналу корекції (u_осн - u_нм ) і є параметром оперативного регулювання.

Нерізке маскування привносить у зображення і нову, повністю відсутню в оригіналі, інформацію. Зі світлого і темного боків межі, яка розділяє на зображенні чорне і біле поле, утворяться окантовки, значення тону яких відповідає рівням "біліше білого" і "чорніше чорного". У цьому полягає ефект нерізкого маскування.