Конференции ИВТ СО РАН

VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых)

1-3 ноября 2006 года, Красноярск, Россия

Тезисы докладов

Математическое моделирование

Обнаружительная способность алгоритма четырехканальной фильтрации при поиске малоразмерных объектов на изображениях

Курманбек уулу Т.

Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск)

В работе [1] показано, что при регистрации матричным фотоприемным устройством (ФПУ) малоразмерного объекта, то есть объекта, размер изображения которого сравним с размером элемента ФПУ, форма сигнала существенно изменяется при перемещении объекта в пределах элемента ФПУ. С целью повышения надежности обнаружения таких объектов на случайном фоне в работе [2] был предложен алгоритм адаптивной фильтрации, основанный на методе максимального правдоподобия. Как показали численные эксперименты [2], адаптивная фильтрация дает существенное увеличение отношения сигнал/шум, на краях в 1.5 раза, а в угловой точке элемента ФПУ почти в 2 раза, но требует значительных вычислительных затрат, поскольку минимизация целевого функционала осуществляется итерационным способом. Для снижения вычислительных затрат в [3] предложен алгоритм четырехканальной фильтрации, где вместо итерационной процедуры предлагается фильтр настраивать только в четырех положениях объекта. Проведенные эксперименты [3] сравнения качества адаптивной и четырехканальной фильтрации показали существенное снижение вычислительных затрат при незначительном ухудшении качества фильтрации. В настоящей работе исследуется обнаружительная способность четырехканального фильтра по сравнению с пространственно-инвариантным фильтром (настраивается на центр элемента ФПУ).

Используемая для обнаружения процедура заключается в следующем: анализируемое изображение подвергается фильтрации рассматриваемым фильтром, а затем выполняется пороговая обработка. Порог определяется по гистограмме распределения яркости локальных экстремумов на основании задаваемой заранее величины допустимой вероятности ложных тревог [4]. Элементы отфильтрованного изображения, превышающие порог, считаются подозрительными на наличие объекта.

Проведенные численные эксперименты показали, что при пространственно-инвариантной фильтрации вероятность обнаружения объектов (которая пропорциональна количеству найденных объектов) меньше чем при четырехканальной фильтрации. С увеличением размера объекта количество обнаруженных объектов уменьшается как при четырехканальной фильтрации, так и при пространственно-инвариантной фильтрации. Это обуславливается тем, что при регистрации сигнала от объекта с увеличением размера объекта его амплитуда падает. Таким образом, проведенные исследования показали целесообразность применения четырехканальной фильтрации в задаче обнаружения движущихся малоразмерных объектов.

Литература
1. Курманбек уулу Т. Субпиксельное оценивание координат точечных объектов // Технологии Microsoft в теории и практике программирования. Новосибирск, 2006.
2. Киричук В.С., Косых В.П., Курманбек уулу Т. Адаптивная фильтрация с субпиксельным оцениванием координат точечных объектов // Автометрия. 2006. 42, №1.
3. Курманбек уулу Т. Модификация алгоритма адаптивной фильтрации изображений точечных объектов // Автометрия (принято в печать).
4. Бакут П.А., Колмогоров Г.С., Ворновицкий И.Э. Сегментация изображений: методы пороговой обработки // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. № 10.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]