Алгоритмы реставрации образов по методу условной деконволюции

Автори

В работе предложена модификация метода условной деконволюции при использовании дискретных ортогональных преобразований. Представлены алгоритмы для реализации метода в области трансформант Адамара и в базисе RTF (преобразование RTF отлично от преобразования Фурье и является “калькой” разностных методов). В базисе Адамара решена главная задача при реализации алгоритма – нахождение обратной матрицы деградации образа с помощью символьного метода формирования данной матрицы любого порядка. Предложенные алгоритмы для реализации метода условной деконволюции позволяют значительно упростить вычисления независимо от порядка матрицы. Использование символьных методов при реализации этих алгоритмов позволяет сократить время на проведение операций вычисления, за счет чего исключаются многочисленные операции сложения и вычитания одинаковых величин. Это позволяет уменьшить операционную погрешность. Предложенная модификация метода реставрации образов в базисе трансформант преобразования Адамара легко программируется на ЭВМ. Приведены примеры реставрации эталонных образов с разным уровнем шума и разными характеристиками деградации (при этом импульсные характеристики не подбирались “вслепую”, а считались известными).

Год издания: 
2014
Номер: 
6
УДК: 
621.372.061
С. 7–15.
Литература: 

1. Jan Jiři, “Čislicova filtrace, analŷza a restaurace signlů”, VUT v BRNĔ, 1997, p. 438
2. Прэтт У. Цифровая обработка изображений / Пер. с англ. — М.: Мир, 1982. — Кн. 2. — 480 с.
3. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. — М.: Мир, 1978. — 848 с.
4. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие для вузов. — СПб: Питер, 2002. — 608 с. 5. Рыбин А.И., Королев В.Ю. Алгоритм условной деконволюции в частотной области // Изв. вузов. Радиоэлектроника. — 2000. — № 6. — С. 51—55.
6. Рибін О.І., Корольов В.Ю. Реставраврація образів методом умовної деконволюції в області просторових частот // Вісник Техн. ун-ту Поділля. — 2000. — № 1. — C. 145—147.
7. Рыбин А.И., Корольов В.Ю. Реставрация образов в частотной области методом взвешенной фильтрации // Изв. вузов. Радиоэлектроника. — 2001. — № 4. — С. 51—56.
8. Рибін О.І., Іванюк Н.О. Зв’язок між перетвореннями RTF та Фур’є // Вісник НТУУ “КПІ”. Сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2012. — № 48. — С. 23—37.
9. Іванюк Н.О., Рибін О.І. Зв’язок між РТФ та Фур’є перетвореннями // Радіотехнічні поля, сигнали, апарати та системи: Матер. Міжнар. конф., 22—29 лютого 2012 р. — К.: НТУУ “КПІ”, 2012. — С. 25—26.
10. Іванюк Н.О., Солохненко К., Рибін О.І. Реставрація зображень методом умовної деконволюції в базисі перетворення RTF // Вісник НТУУ “КПІ” Сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2014. — № 56. — С. 25—33.
11. Рибін О.І., Іванюк Н.О. Реставрація образів за методом умовної деконволюції в області трансформант перетворення Адамара // Там же. — 2011. — № 46. — С. 51—58.
12. Рибін О.І., Іванюк Н.О. Умовна деконволюція в області трансформант Фур’є. Побудова матриці деградації образу // Там же. — 2011. — № 47. — С. 30—41.
13. Рибін О.І., Іванюк Н.О. Алгоритм побудови матриці деградації образу з використанням дискретного перетворення Адамара // Там же. — 2012. — № 49. — С. 18—32.
14. Рибін О.І., Іванюк Н.О. Умовна деконволюція в області трансформант Адамара. Побудова оберненої матриці деградації // Там же. — 2012. — № 50. — С. 21—29.
15. Рибін О.І., Іванюк Н.О. Формування оберненої матриці деградації образу в області трансформант Адамара // Там же. — 2012. — № 52. — С. 29—37.
16. Іванюк Н.О., Рибін О.І. Алгоритми реставрації образів за методом умовної деконволюції в області трансформант перетворення Адамара // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2013. — № 6. — С. 28—36.
17. Иванюк Н.А., Рыбин А.И. Реставрация образов методом условной деконволюции в базисе дискретного преобразования Адамара // Изв. вузов. Радиоэлектроника. — 2014. — № 3. — С. 33—42.
18. A.I. Rybin and N.A. Ivanyuk, “Signal restoration by conventional deconvolution method using symbolic operand representations in Hadamard basis”, in Proc. Statistical methods of signal and data processing, Ukraine, Kyiv, 16—17 octobers 2013, pp. 84—90.
19. Іванюк Н.О., Солохненко К., Рибін О.І. Реставрація зображень методом умовної деконволюції в базисі перетворення RTF // Вісник НТУУ “КПІ”. Сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2014. — № 56. — С. 25—33.
20. Іванюк Н.О., Рибін О.І. Реставрація двовимірного образу методом умовної деконволюції в області трансформант перетворення Адамара // Там же. — 2014. — № 57. — С. 21—36.
21. Рибін О.І., Ніжебецька Ю.Х., Наталенко С.С. Властивості перетворення RTF // Радіоелектроніка. Інформатика. Управління. — 2010. — № 1 (20). — С. 93—97.
22. Рыбин А.И., Ткачук А.П. Анализ линейних систем в области трансформант собственных частот преобразования RTF // Изв. вузов. Радиоэлектроника. — 2006. — № 11. — С. 56—63.
23. Рибін О.І., Рибіна І.О., Ніжебецька Ю.Х. Аналіз лінійних систем з використанням кратних перетворень // Вісник НТУУ “КПІ”. Сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2009. — № 40. — С. 5—11.

Транслитерированый список литературы: 

1. Jan Jiří, “Číslicova filtrace, analŷza a restaurace signlů”, VUT v BRNĔ, 1997, p. 438
2. Prėtt U. T͡Sifrovai͡a obrabotka izobrazheniĭ / Per. s angl. – M.: Mir, 1982. – Kn. 2. – 480 s.
3. Rabiner L., Gould B. Teorii͡a i primenenie t͡sifrovoĭ obrabotki signalov. – M.: Mir, 1978. – 848 s.
4. Sergienko A.B. T͡Sifrovai͡a obrabotka signalov: Ucheb. posobie dli͡a vuzov. – SPb: Piter, 2002. – 608 s.
5. Rybin A.I., Korolev V.I͡U. Algoritm uslovnoĭ dekonvoli͡ut͡sii v chastotnoĭ oblasti // Izv. vuzov. Radioėlektronika. – 2000. – # 6. – S. 51–55.
6. Rybin O.I., Korol′ov V.I͡u. Restavravrat͡sii͡a obraziv metodom umovnoï dekonvoli͡ut͡siï v oblasti prostorovykh chastot // Visnyk Tekhn. un-tu Podilli͡a. – 2000. – # 1. – S. 145–147.
7. Rybin A.I., Korol'ov V.I͡U. Restavrat͡sii͡a obrazov v chastotnoĭ oblasti metodom vzveshennoĭ fil'trat͡sii // Izv. vuzov. Radioėlektronika. – 2001. – # 4. – S. 51–56.
8. Rybin O.I., Ivani͡uk N.O. Zvi͡azok miz͡h peretvorenni͡amy RTF ta Furi͡e // Visnyk NTUU “KPI”. Ser. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvanni͡a. – 2012. – # 48. – S. 23–37.
9. Ivani͡uk N.O., Rybin O.I. Zvi͡azok miz͡h RTF ta Furi͡e peretvorenni͡amy // Radiotekhnichni poli͡a, syhnaly, aparaty ta systemy: Mater. Miz͡hnar. konf., 22–29 li͡utoho 2012 r. – K.: NTUU “KPI”, 2012. – S. 25–26.
10. Ivani͡uk N.O., Solokhnenko K., Rybin O.I. Restavrat͡sii͡a zobraz͡hen′ metodom umovnoï dekonvoli͡ut͡siï v bazysi peretvorenni͡a RTF // Visnyk NTUU “KPI” Ser. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvanni͡a. – 2014. – # 56. – S. 25–33.
11. Rybin O.I., Ivani͡uk N.O. Restavrat͡sii͡a obraziv za metodom umovnoï dekonvoli͡ut͡siï v oblasti transformant peretvorenni͡a Adamara // Tam z͡he. – 2011. – # 46. – S. 51–58.
12. Rybin O.I., Ivani͡uk N.O. Umovna dekonvoli͡ut͡sii͡a v oblasti transformant Furi͡e. Pobudova matryt͡si dehradat͡siï obrazu // Tam z͡he. – 2011. – # 47. – S. 30–41.
13. Rybin O.I., Ivani͡uk N.O. Alhorytm pobudovy matryt͡si dehradat͡siï obrazu z vykorystanni͡am dyskretnoho peretvorenni͡a Adamara // Tam z͡he. – 2012. – # 49. – S.18–32.
14. Rybin O.I., Ivani͡uk N.O. Umovna dekonvoli͡ut͡sii͡a v oblasti transformant Adamara. Pobudova obernenoï matryt͡si dehradat͡siï // Tam z͡he. – 2012. – # 50. – S. 21–29.
15. Rybin O.I., Ivani͡uk N.O. Formuvanni͡a obernenoï matryt͡si dehradat͡siï obrazu v oblasti transformant Adamara // Tam z͡he. – 2012. – # 52. – S. 29–37.
16. Ivani͡uk N.O., Rybin O.I. Alhorytmy restavrat͡siï obraziv za metodom umovnoï dekonvoli͡ut͡siï v oblasti transformant peretvorenni͡a Adamara // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2013. – # 6. – S. 28–36.
17. Ivani͡uk N.A., Rybin A.I. Restavrat͡sii͡a obrazov metodom uslovnoĭ dekonvoli͡ut͡sii v bazise diskretnogo preobrazovanii͡a Adamara // Izv. vuzov. Radioėlektronika. – 2014. – # 3. – S. 33–42.
18. A.I. Rybin and N.A. Ivanyuk, “Signal restoration by conventional deconvolution method using symbolic operand representations in Hadamard basis”, in Proc. Statistical methods of signal and data processing, Ukraine, Kyiv, October 16–17? 2013, pp. 84–90.
19. Ivani͡uk N.O., Solokhnenko K., Rybin O.I. Restavrat͡sii͡a zobraz͡hen′ metodom umovnoï dekonvoli͡ut͡siï v bazysi peretvorenni͡a RTF // Visnyk NTUU “KPI”. Ser. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvanni͡a. – 2014. – # 56. – S. 25–33.
20. Ivani͡uk N.O., Rybin O.I. Restavrat͡sii͡a dvovymirnoho obrazu metodom umovnoï dekonvoli͡ut͡siï v oblasti transformant peretvorenni͡a Adamara // Tam z͡he. – 2014. – # 57. – S. 21–36.
21. Rybin O.I., Niz͡hebet͡s′ka I͡u.Kh., Natalenko S.S. Vlastyvosti peretvorenni͡a RTF // Radioelektronika. Informatyka. Upravlinni͡a. – 2010. – # 1 (20). – S. 93–97.
22. Rybin A.I., Tkachuk A.P. Analiz lineĭnikh sistem v oblasti transformant sobstvennykh chastot preobrazovanii͡a RTF // Izv. vuzov. Radioėlektronika. – 2006. – # 11. – S. 56–63.
23. Rybin O.I., Rybina I.O., Niz͡hebet͡s′ka I͡u.Kh. Analiz liniĭnykh system z vykorystanni͡am kratnykh peretvoren′ // Visnyk NTUU “KPI”. Ser. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvanni͡a. – 2009. – # 40. – S. 5–11.

Полнотекстовый документSize
2014-6-01.pdf654.36 KB