Читать онлайн «Методы и модели цифровой обработки изображений»

Η Η Β { r^ А. Ю. Гришенцев А. Г. Коробейников МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета 2014 УДК 004. 92; 004. 932; 004. 05 ББК 32. 973. 26-04; 32. 973. 26-018. 2 Г85 Рецензенты: Доктор физико-математических наук, профессор, директор Санкт-Петербургского филиала Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наук Ю. А. Копытепко Доктор технических наук, профессор, декан факультета информатики и вычислительной техники Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Поволжский государственный технологический университет» И. Г. Сидоркина Гришенцев А. Ю. Методы и модели цифровой обработки изображений / А. Ю. Гришенцев, А. Г. Коробейников. — СПб. : Изд-во Политехи, ун-та, 2014. - 190 с. Монография посвящена некоторым методам и моделям обработки функциональных изображений, научным основам построения средств компьютерной графики, методов геометрического моделирования проектируемых объектов и синтеза виртуальной реальности. Наряду с фундаментальными методами рассмотрены авторские, нашедшие успешное применение в практике. В работе приведено значительное количество практических примеров, реализованных на языке C++ и в среде MatLab. Книга может быть интересна студентам, аспирантам и инженерам, специализирующимся в области цифровой обработки. Редактор Л. Г. Позднякова Компьютерная верстка М. В. Герасимова © Гришенцев А. Ю. 5 Коробейников А. Г. , 2014 © Санкт-Петербургский государственный ISBN 978-5-7422-4892-7 политехнический университет, 2014 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 7 1. Формат цифровых изображений 9 1. 1. Цифровые изображения 9 1. 2. Физиологические особенности восприятия информации 10 1. 3. Тензорное поле - формат представления многомерных цифровых сигналов 14 1. 4. О цветовых пространствах 17 1. 5. Форматы цифровых изображений 23 1. 6. Программные преобразования цветовых пространств 27 1. 7. Модель классификации изображений 27 2. Учёт ресурсов, разработка и оптимизация программ 31 2. 1. Вычислительная сложность алгоритмов 31 2. 2. Измерение машинного времени 35 2. 3. Цифровые сигнальные процессоры 38 2. 4. Графические процессоры 40 2. 5. Модели разработки программного обеспечения 41 2. 6. Оптимизация вычислений путём преобразования форматов 46 2. 7. Практическое применение оптимизации вычислений на базе преобразования форматов 52 2. 8. Оптимизация вычислительных циклов 54 3. Устранение искажений, коррекция и калибровка изображений. . 56 3. 1. Управление диапазоном значений сигналов 56 3. 2. Масштабирование и трансформация многомерных сигналов 60 3. 3. Классификация шума 62 3. 4. Фильтры шума 63 3. 5. Стохастический резонанс 67 3. 6. Адаптивные фильтры шума 71 4 Содержание 3. 7. О коррекции некоторых искажений оптоэлектронных систем 72 4. Декомпозиция, синтез цифровых сигналов 79 4. 1. Линейные системы 79 4. 2. Понятие свёртки 80 4. 3.