С.В. Блажевич 1, В.Н. Винтаев 2, Е.С. Селютина 1, Н.Н. Ушакова 2 1 Белгородский государственный университет 2 Белгородский университет потребительской. - презентация

1 С.В. Блажевич 1, В.Н. Винтаев 2, Е.С. Селютина 1, Н.Н. Ушакова 2 1 Белгородский государственный университет 2 Белгородский университет потребительской кооперации Синтез цифровых изображений субпиксельного уровня разрешения с использованием расфокусировки

2 размеры пикселей являются определяющими В современных бортовых космических системах формирования изображений размеры пикселей применяемых матриц ПЗС являются определяющими для достигаемого линейного разрешения на местности, несмотря на разнообразные и эффективные методы внесения коррекций на цифровом уровне представления изображений. Тем не менее, существует возможность формирования изображения с существенно меньшей апертурой «наземного» пиксела, не дожидаясь очередной волны модернизации ПЗС, а синтезируя изображения с использованием субпиксельных технологий: ( С.В. Блажевич, В.Н. Винтаев, Н.Н., Ушакова (2010) Синтез космического изображения с улучшенной разрешающей способностью на основе субпиксельного сканирования //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса Т Стр. 9-13)

3 Постановка задачи расфокусировку субпиксельную обработку В данной работе предлагается метод синтеза цифрового изображения с повышенным разрешением, включающий расфокусировку изображения на стадии съемки и субпиксельную обработку на стадии синтеза изображения из серии снимков.

4 Схема регистрации расфокусированного изображения Рис.1

5 Принцип повышения разрешающей способности цифрового изображения - одномерная модель 2х2 Рис.2. а – плоскость фокуса оптической системы; b1 и b2 – плоскость расфокусированного изображения

6 Соотношения между сигналами с больших пикселов расфокусированного изображения b и малых пикселов в фокальной плоскости a: b1 2 i :=(2/3) a 4 i +(1/3) a 4 i+1 b1 2 i+1 :=(1/3) a 4 i +(2/3) a 4 i+1 b2 2 i+1 :=(2/3) a 4 i+2 +(1/3) a 4 i+3 b2 2 i+2 :=(1/3) a 4 i+2 +(1/3) a 4 i+3

7 Рис.3.

8 Рис.4.

9 Схема трехкратного повышения разрешения цифрового изображения - одномерная модель Рис.5.

10 Расфокусированное изображение на матрице смещенной из фокальной плоскости Рис.6.

11 Двумерная модель 3х3 Рис. 7.

12 Маска над матрицей детекторов Рис. 8.

13 Связь сигналов малых (синтезированных) и больших (реальных) пикселов

14 Моделирование метода на реальном цифровом изображении

15 Снимки расфокусированного изображения за маской, полученные при различных ее положениях относительно матрицы детекторов.

16 Суммарное расфокусированное изображение

17 Синтезированные изображения в апертуре маски, состоящие из малых пикселей

18 Суммарный синтезированный кадр (сумма синтезированных изображений)

19 Итак, предлагаемый метод позволяет получать снимки субпиксельного уровня разрешения

20 Положения апертуры маски относительно матрицы детекторов

21 Маска в виде жидкокристаллической матрицы, позволяющей реализовать смещенные апертуры

22 Девять цветов – девять положений апертуры маски

23 Сканирование космического изображения

24 Синтезированная ячейка 3х3

25 Линейка детекторов и синтезированных пикселов в апертурах диафрагм маски

26 Результирующая (суммарная) сканирующая линейка синтезированных пикселов 3Х3

27 Спасибо за внимание Спасибо за внимание