Інформаційно-вимірювальні системи видалення структурних дефектів зображення цифрованих багатошарових фотографічних матеріалів - Автореферат

Цифровані дані використовуються для збереження, передачі, аналізу і обробки у системах цифрової обробки інформації. Підвищення якості таких зображень має велике народногосподарське значення, тому що знижується вартість виконання робіт за рахунок зменшення масштабу зйомки. фотографічний багатошаровий дефект Видалення структурних дефектів зображення такими методами є трудомістким і потребує багато часу. В процесі обробки цифрованих БФМ виникають проблеми повязані із наявністю на зображенні сторонніх обєктів, що спотворюють структуру зображення і приводять до виникнення помилок визначення форми і типу обєктів зображення. Мета роботи полягає у підвищені точності видалення структурних дефектів із зображення цифрованих БФМ і відновлення їх структури з метою підвищення якості.В існуючих системах існує ряд таких недоліків: Для освітлення БФМ у системі використовується джерело дифузійного випромінювання. Використання такого джерела випромінювання в повній мірі не дозволяє виділяти дефекти БФМ, так як передатна характеристика системи з дифузними джерелами освітлення значно гірша ніж у системах з направленим випромінювання. Для дефектів БФМ, що описуються рівнянням згортки із функцією розсіяння системи, такі алгоритми умовно поділено на три основні групи: алгоритми рішення системи алгебраїчних рівнянь; алгоритми фільтрації зображень у частотній області; ітераційні алгоритми. У третьому розділі вперше приведено розширену класифікацію дефектів БФМ, що дозволило використовувати її для аналізу структурних дефектів і проводити попередню обробку з метою виділення дефектів на структурі зображення. Передатна характеристикам системи вказує на те, що системою максимально точно передаються дефекти товщиною лінії не менше 4 мкм, що відповідає відновленню дефектів зображення з розмірами на менше 4 мкм.Сукупність отриманих у дисертації результатів розвязує важливу наукову задачу відновлення структури зображень цифрованих матеріалів у ІВС. У роботі розроблено методи проведення аналізу і видалення дефектів цифрованих БФМ в системах цифрових перетворювачів. У дисертаційній роботі отримано такі основні результати: Науково обґрунтовано і застосовано модель пристрою для виділення структурних дефектів, що використовує фізичні і спектральні властивості БФМ, властивості напівпровідникових випромінювачів у визначеному спектральному діапазоні, спектральні властивості напівпровідникових фотоприймачів. Використання даного методу дозволило проводити виділення структурних дефектів зображення цифрованих БФМ з середньоквадратичною похибкою відхилення ± 3 мкм і максимальною похибкою відхилення ±8 мкм при цифруванні БФМ апертурою 8 мкм. На основі детального дослідження методик виділення дефектів цифрованих БФМ на функціональному та структурному рівнях показано, що найбільш ефективним шляхом є використання пристроїв і методів виділення дефектів в процесі цифрового перетворення, основане на сенситометричних властивостях БФМ і спектральних властивостях напівпровідникових пристроїв.

Основний зміст

Сукупність отриманих у дисертації результатів розвязує важливу наукову задачу відновлення структури зображень цифрованих матеріалів у ІВС. У роботі розроблено методи проведення аналізу і видалення дефектів цифрованих БФМ в системах цифрових перетворювачів.

У дисертаційній роботі отримано такі основні результати: Науково обґрунтовано і застосовано модель пристрою для виділення структурних дефектів, що використовує фізичні і спектральні властивості БФМ, властивості напівпровідникових випромінювачів у визначеному спектральному діапазоні, спектральні властивості напівпровідникових фотоприймачів. На її основі створено систему виділення структурних пошкоджень і проведено дослідження їх основних властивостей.

Приведено класифікацію дефектів цифрованих БФМ і розглянуто їх основні властивості.

Реалізовано метод ідентифікації дефектів цифрованих БФМ на зображені обєктів, що характеризують фон зображення маски дефектів. Використання даного методу дозволило проводити виділення структурних дефектів зображення цифрованих БФМ з середньоквадратичною похибкою відхилення ± 3 мкм і максимальною похибкою відхилення ±8 мкм при цифруванні БФМ апертурою 8 мкм.

Реалізовано метод відновлення зображень цифрованих БФМ, що базується на принципах "Нестискуваності фазових середовищ".

Запропоновано метод адаптації процесу відтворення структурних дефектів цифрованих БФМ в залежності від типів БФМ і типів пошкоджень.

На основі детального дослідження методик виділення дефектів цифрованих БФМ на функціональному та структурному рівнях показано, що найбільш ефективним шляхом є використання пристроїв і методів виділення дефектів в процесі цифрового перетворення, основане на сенситометричних властивостях БФМ і спектральних властивостях напівпровідникових пристроїв. На структурному рівні ефективність досягається за рахунок використання апаратного методу виділення структурних дефектів БФМ і комплексної методики оцінювання їх структурних властивостей.

Проведено аналіз систем, що використовуються для видалення дефектів цифрованих БФМ а також аналіз якості виділення структурних дефектів і відновлення структури зображення цифрованих БФМ. Приведено криві, що характеризують ймовірність виділення обєктів відносно мінімального розміру дефектів цифрованих БФМ.

Розроблено пристрій для виділення дефектів цифрованих БФМ, як структурну одиницю фотограмметричного сканера (Delta)

Розроблено пакет програмного забезпечення для обробки цифрованих БФМ з метою виділення дефектів і відновлення структури зображення обєктів.

Відзначені вище основні наукові і практичні результати дисертаційної роботи в частині теорії застосування впроваджені в розробках підприємств і організацій, що підтверджується відповідними висновками й актами про впровадження.

1. Кожемяко В. П., Колесницький О.К., Рейда О.М. Лазерний пристрій фотограмметричного сканера для сканування аерофотознімків // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 2001. - №2. - С. 22 - 25.

2. Кожемяко В. П., Рейда О.М., Мутасім Абу - Шабан. Аналіз методики реставрації зображень "Inpainting" // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології - 2002. - №1(3). - С. 63 - 68.

3. В.П. Кожемяко, О.М. Рейда, В.Б. Гайда. Виділення дефектів структури зображень цифрованих БФМ у системах цифрових перетворювачів // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. - 2003. - №1 - 2 (5, 6). - С. 132 - 137.

4. В.П. Кожемяко, О.М. Рейда, В.Б. Гайда. Відновлення структури зображень цифрованих БФМ // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. - 2004. - №1(7). - С. 5 - 12.

5. Кожемяко В. П., Рейда О.М., Гринчишин Р.М., Пасічник Т.Г. Методи лінійної обробки зображень // Збірник тез доповідей Міжнародної науково - методичної конференції. - Дніпродзержинськ. - 2000. - С. 44 - 45.

6. Рейда О.М. Використання методів розпізнавання, фільтрації і згортки для визначення характеристичних кривих якості оптичних елементів // Тези студентських доповідей XXIX науково - технічної конференції. - Вінниця. - 2000. - С.56.

7. V. Kozhemyako, A. Reyda, R. Grinchishin, O. Asmolova Digital Image Filtration// Збірник тез доповідей міжнародної науково - технічної конференції "Оптоелектронні інформаційні технології "Фотоніка - ОДС 2000"". - Вінниця: "УНІВЕРСУМ - Вінниця". - 2000 - С. 46.

8. V. Kozhemyako, V. Gayda, A. Reyda Reducing a level to slides granulations using digital image processing// Збірник тез доповідей міжнародної науково - технічної конференції "Оптоелектронні інформаційні технології "Фотоніка - ОДС 2000"". - Вінниця: "УНІВЕРСУМ - Вінниця". - 2000 - С. 40.

9. Гайда В.Б., Рейда А.Н. Методика "Inpainting" // Збірник тез доповідей Другої міжнародної науково - технічної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених "Optoelectronic information-energy technologies - 2002". - Вінниця: "УНІВЕРСУМ - Вінниця". - 2000 - С. 46.

Размещено на .ru