RU2622877C1 - Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях - Google Patents

Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях Download PDF

Info

Publication number
RU2622877C1
RU2622877C1 RU2016101728A RU2016101728A RU2622877C1 RU 2622877 C1 RU2622877 C1 RU 2622877C1 RU 2016101728 A RU2016101728 A RU 2016101728A RU 2016101728 A RU2016101728 A RU 2016101728A RU 2622877 C1 RU2622877 C1 RU 2622877C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
objects
storage register
contours
Prior art date
Application number
RU2016101728A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Иванович Марчук
Евгений Александрович Семенищев
Вячеслав Владимирович Воронин
Сергей Владимирович Маков
Ирина Владимировна Толстова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority to RU2016101728A priority Critical patent/RU2622877C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2622877C1 publication Critical patent/RU2622877C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/10—Image enhancement or restoration using non-spatial domain filtering
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/73—Deblurring; Sharpening
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/34—Smoothing or thinning of the pattern; Morphological operations; Skeletonisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations

Landscapes

  • Image Processing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к информационно-измерительным устройствам управления и обработки сигналов. Технический результат заключается в выделении средней линии области, требующей восстановления размытой границы на изображении. Устройство содержит регистр хранения входной реализации, вход которого является информационным входом устройства, регистр хранения выходной реализации, выход которого является информационным выходом устройства, выход регистра хранения входной реализации подключен к входу блока поиска внешнего контура, выход которого подключен к первому входу блока смещения частей контуров к центру объектов и блоку поиска внутренних контуров, выход которого подключен к первому входу блока смещения частей контуров к внешней границе, выход которого подключен к первому входу блока определения совпадений элементов контуров, выход которого подключен к входу блока проверки полного совмещения контуров, выход которого подключен к входу устройства управления и входу регистра хранения выходной реализации, выход которого является информационным выходом устройства. 2 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для восстановления границ объектов на изображениях, подверженных размытию.
Предлагаемое устройство исходит из наличия единственной маски бинарной области, подверженной размытию границы. Восстановление границы производится в случае ее гаусового размытия. Необходимым условием является: толщина маски не менее трех пикселей, объект, требующий восстановления границы, должен отстоять от края изображения на расстояние не менее одного пикселя.
Основная решаемая задача - нахождение средней линии на бинарной маске, подверженной гаусовому размытию границы.
Подобная задача может возникнуть при восстановлении смазанных изображений: при получении фотографии объектов, находящихся не в зоне фокуса камеры, при объединении изображений, при расстройке аппаратуры, при получении медицинских снимков рентген аппаратами и т.д.
Для практической реализации методов восстановления границ объектов, подверженных размытию, необходимо использовать высокопроизводительные цифровые устройства (цифровые сигнальные процессоры, программируемые логические матрицы) или гибридные процессорные схемы.
Известен метод и устройство восстановления контуров на размытых изображениях (Method and apparatus for deblurring images, US 7756407 B2).
Предложенные способ и устройство основаны на анализе данных, полученных о сцене с помощью камеры. Световой поток, отражаясь от объектов сцены, модулируется во времени в соответствии с последовательностью кадров. Модулированное световое поле фиксируется с помощью датчика камеры. Использование данных о времени экспозиции применяются для генерации кодированного входного изображения. Кодированное входное изображение преобразуется в соответствии с псевдоинверсной матрицей размывания, полученной на основе анализа положения объектов на последовательности кадров. Для получения восстановленного контура применяется декодирование выходного изображения с данными о матрице размытия.
Признаки устройства-аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: запись обрабатываемого изображения, выделение области, подверженной размытию, восстановление размытых границ объектов.
Недостатками известного устройства являются:
- необходимость наличия нескольких видеокадров одной сцены;
- необходимость выделение маски объекта, требующего восстановления границы для каждого кадра.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключается в следующем:
- необходимость записи, выделения объектов восстановления на каждом кадре видеопоследовательности.
Структурная схема устройства, реализующего рассмотренный способ, содержит: оптическую систему, затворную систему, датчик светового потока, декодер изображения.
Известен метод устранения размытости на изображениях (Method for deblurring an image, US 8654201 B2).
Предложенный способ основан на устранении размытости изображения по анализу второго менее размытого снимка.
Признаки устройства-аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: запись обрабатываемого изображения, выделение области, подверженной размытию, и не размытой границы, восстановление размытых границ объектов.
Недостатками известного устройства являются:
- необходимость наличия пары кадров одной сцены;
- необходимость выделения маски объекта, требующего восстановления границы для каждого кадра.
- необходимость сопоставления объектов на паре кадров для точного расположения границ, требующих восстановления.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключается в следующем:
- необходимость записи, выделения и сопоставления объектов восстановления на каждом кадре видеопоследовательности.
Известен интегральный метод устранения размытости на изображениях (Singular integral image deblurring method US 7437012 b2).
Способ устранения размытости изображений основан на определении информации об отсутствии плавности в неизвестном, требующем восстановления резкости, изображении, с точки зрения липшицевого (Бесова) пространства классификации. Метод использует применение сингулярных интегралов и быстрого преобразования Фурье (БПФ), алгоритмов оценивания образов. Данные сингулярные интегралы и быстрое преобразование Фурье используются в решении некорректной задачи регуляризации для восстановления размытых контуров.
Признаки устройства-аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: запись обрабатываемого изображения, выделение области, подверженной размытию, восстановление размытых границ объектов.
Недостатками известного устройства являются:
- необходимость выделение маски объекта, требующего восстановления границы для каждого кадра.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключается в следующем:
- необходимость записи, выделения объектов восстановления на изображении.
Наиболее близкими к изобретению являются метод и системы для устранения размытия на изображениях (Method and system for image deblurring, US 20100092086 A1).
Изобретение относится к способу устранения размытости изображений, включающее следующие стадии: разбивка изображения на различные области; выполнение деконволюции на подмножестве изображения частей (указанное подмножество может содержать одно или более частей изображения). Настоящее изобретение включает в себя блок обработки, содержащий блок расщепления на компоненты, применяемый для разбивки изображения на различные части, и блок деконволюции, выполняющий предварительную обработку на подмножестве, содержащем одно или более частей изображения.
Недостатками известного устройства-прототипа являются:
- Сложность в разделении областей с высокой и низкой детализацией, а также разделение детализированных областей по степени значимости.
- Для правильной деконволюции необходимо определить функцию рассевания точки, для каждой части изображения.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключаются в следующем:
- необходимость записи, выделения объектов восстановления на изображении, информация о функции рассеивания точки для каждой области восстанавливаемого изображения.
Устройство для в устранения размытия на изображениях содержит блок расщепления изображений на компоненты, блок определения функции точки рассеяния, блок, выполняющий деконволюцию, и блок восстановления изображения.
Суть предлагаемого устройства поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях заключается в следующем.
На вход устройства поступает бинарное изображение, состоящее из пустого поля, заполненного маской восстанавливаемой области Δ, пример которой представлен на фиг. 1. По определенной внешней и внутренним границам объектов выполняется операция смещения границы на одно значения, при этом внешняя граница стремится к внутренней, а внутренняя - к внешней. В случае наложения двух границ процесс смещения для данного участка прекращается. Результатом выделения средней линии на маске Δ будет двусвязная замкнутая жорданова дискретная кривая (ЗЖДК) Θ. Необходимым ограничением для применения предлагаемого устройства является: маска восстанавливаемой границы не должна примыкать к краю изображения или выходить за него; минимальная толщина между внутренней и внешней границами не может быть меньше 3 пикселей.
Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях является одноканальным устройством, представленным на фиг. 2, и содержит вход, являющийся информационным входом устройства, который подключен к входу регистра хранения входной реализации 1, выход которого подключен к входу блока поиска внешнего контура 3, выход которого подключен к первому входу блока смещения частей контуров к центру объектов 6 и блоку поиска внутренних контуров 4, выход которого подключен к первому входу блока смещения частей контуров к внешней границе 5, выход которого подключен к первому входу блока определения совпадений элементов контуров 7, выход которого подключен к входу блока проверки полного совмещения контуров 9, выход которого подключен к входу устройства управления 8 и входу регистра хранения выходной реализации 10, выход которого является информационным выходом устройства; выход устройства управления 8 подключен к второму входу блока смещения частей контуров к внешней границе 5 и второму входу блока смещения частей контуров к центру объектов 6, выход которого подключен к второму входу блока определения совпадений элементов контуров 7; синхронность работы блока задается тактовым генератором 2.
Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях реализуется следующим образом. Предварительно обработанное изображение, представленное в бинарном виде, состоящее из области, ограниченной размытым контуром, требующим восстановления, и фона, заполненного нулевыми значениями, записывается в регистр хранения входной реализации. На следующем шаге производится поиск внешнего контура области, требующей поиска средней линии. Данное действие может быть выполнено пошаговым скольжением по всему изображению, до момента нахождения первой единицы (размытый контур). После чего происходит движение внутри контура (только по единицам) вблизи нулевых значений (фона), пока кривая не будет замкнута. На следующем этапе происходит поиск внутренних границ размытых контуров. Операция поиска аналогична предыдущему шагу, только поиск производится по инвертированным значениям (скольжение производится по единицам, до появления первого нуля). На следующем шаге производится параллельное смещение определенного внешнего контура в направлении к центру фигуры и внутренних контуров в направлении границ рисунка. Далее производится сопоставление границ, по результатам которого определяется, были ли пересечения внутреннего и внешнего контуров. В случае полного совпадения контуров или их слипания (объединения границы) принимается решение об исключении участка из дальнейшего смещения, в противном случае смещение контуров продолжается. В случае исключения всех границ из объектов, подлежащих смещению, принимается решение о записи полученного результата в регистр хранения выходной реализации. Синхронность работы задается тактовым генератором.
Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях работает следующим образом. Предварительно обработанное изображение, представленное в бинарном виде, состоящее из области, ограниченной размытым контуром, требующим восстановления, и фона, заполненного нулевыми значениями, записывается в регистр хранения входной реализации 1. На следующем шаге производится поиск внешнего контура области, требующей поиска средней линии, блоком поиска внешнего контура 3. Данное действие может быть выполнено пошаговым скольжением по всему изображению, до момента нахождения первой единицы (размытый контур). После чего происходит движение внутри контура (только по единицам) вблизи нулевых значений (фона), пока кривая не будет замкнута. На следующем этапе происходит поиск внутренних границ размытых контуров блоком поиска внутренних контуров 4. Операция поиска аналогична предыдущему шагу, только поиск производится по инвертированным значениям (скольжение производится по единицам, до появления первого нуля). На следующем шаге производится параллельное смещение определенного внешнего контура в направлении к центру фигуры, блоком смещения частей контуров к внешней границе 5 и внутренних контуров в направлении границ рисунка, блоком смещения частей контуров к центру объектов 6. Далее производится сопоставление границ, по результатам которого определяется, были ли пересечения внутреннего и внешнего контуров, блоком определения совпадений элементов контуров 7. В случае полного совпадения контуров или их слипания (объединения границы) принимается решение об исключении участка из дальнейшего смещения, устройством управления 8, в противном случае смещение контуров продолжается, операция выполняется блоком проверки полного совмещения контуров 9. В случае исключения всех границ из объектов, подлежащих смещению, принимается решение о записи полученного результата в регистр хранения выходной реализации 10. Синхронность работы задается тактовым генератором 2.

Claims (1)

  1. Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях содержит регистр хранения входной реализации, вход которого является информационным входом устройства, регистр хранения выходной реализации, выход которого является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что выход регистра хранения входной реализации подключен к входу блока поиска внешнего контура, выход которого подключен к первому входу блока смещения частей контуров к центру объектов и блоку поиска внутренних контуров, выход которого подключен к первому входу блока смещения частей контуров к внешней границе, выход которого подключен к первому входу блока определения совпадений элементов контуров, выход которого подключен к входу блока проверки полного совмещения контуров, выход которого подключен к входу устройства управления и входу регистра хранения выходной реализации, выход которого является информационным выходом устройства; выход устройства управления подключен к второму входу блока смещения частей контуров к внешней границе и второму входу блока смещения частей контуров к центру объектов, выход которого подключен к второму входу блока определения совпадений элементов контуров; синхронность работы блока задается тактовым генератором.
RU2016101728A 2016-01-20 2016-01-20 Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях RU2622877C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101728A RU2622877C1 (ru) 2016-01-20 2016-01-20 Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101728A RU2622877C1 (ru) 2016-01-20 2016-01-20 Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622877C1 true RU2622877C1 (ru) 2017-06-20

Family

ID=59068570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016101728A RU2622877C1 (ru) 2016-01-20 2016-01-20 Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622877C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718429C1 (ru) * 2019-12-13 2020-04-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Устройство обнаружения локально-стационарных областей на изображении

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002300373A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Minolta Co Ltd 画像処理方法、画像処理装置、記録媒体及びプログラム
US20050041880A1 (en) * 2004-05-27 2005-02-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Singular integral image deblurring method
US20060187308A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Lim Suk H Method for deblurring an image
US20070258707A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-08 Ramesh Raskar Method and apparatus for deblurring images
US20080101712A1 (en) * 2003-04-21 2008-05-01 Transpacific Ip, Ltd. Modulation transfer function of an image
RU2383855C2 (ru) * 2007-10-30 2010-03-10 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Способ измерения размеров малых объектов с помощью вариообъектива и устройство для его осуществления
US20100092086A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Sony Corporation Method and system for image deblurring
JP2011150635A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Fujifilm Corp 画像復元方法および装置
KR20130106184A (ko) * 2012-03-19 2013-09-27 고려대학교 산학협력단 영상 보간 방법 및 이를 이용한 영상 처리 장치
WO2013148139A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Nikon Corporation Algorithm for minimizing latent sharp image and point spread function cost functions with spatial mask fidelity

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002300373A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Minolta Co Ltd 画像処理方法、画像処理装置、記録媒体及びプログラム
US20080101712A1 (en) * 2003-04-21 2008-05-01 Transpacific Ip, Ltd. Modulation transfer function of an image
US20050041880A1 (en) * 2004-05-27 2005-02-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Singular integral image deblurring method
US20060187308A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Lim Suk H Method for deblurring an image
US20070258707A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-08 Ramesh Raskar Method and apparatus for deblurring images
RU2383855C2 (ru) * 2007-10-30 2010-03-10 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Способ измерения размеров малых объектов с помощью вариообъектива и устройство для его осуществления
US20100092086A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Sony Corporation Method and system for image deblurring
JP2011150635A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Fujifilm Corp 画像復元方法および装置
KR20130106184A (ko) * 2012-03-19 2013-09-27 고려대학교 산학협력단 영상 보간 방법 및 이를 이용한 영상 처리 장치
WO2013148139A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Nikon Corporation Algorithm for minimizing latent sharp image and point spread function cost functions with spatial mask fidelity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718429C1 (ru) * 2019-12-13 2020-04-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Устройство обнаружения локально-стационарных областей на изображении

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10771697B2 (en) Still image stabilization/optical image stabilization synchronization in multi-camera image capture
Fan et al. A generic deep architecture for single image reflection removal and image smoothing
Whyte et al. Non-uniform deblurring for shaken images
Santhaseelan et al. Utilizing local phase information to remove rain from video
US20190378247A1 (en) Image processing method, electronic device and non-transitory computer-readable recording medium
Kalantari et al. Patch-based high dynamic range video.
Li et al. Exploiting reflection change for automatic reflection removal
Jinno et al. Multiple exposure fusion for high dynamic range image acquisition
Xu et al. Estimating defocus blur via rank of local patches
KR101706216B1 (ko) 고밀도 삼차원 영상 재구성 장치 및 방법
US20210295467A1 (en) Method for merging multiple images and post-processing of panorama
CN111163265A (zh) 图像处理方法、装置、移动终端及计算机存储介质
Bailey et al. Fast depth from defocus from focal stacks
Abiko et al. Single image reflection removal based on GAN with gradient constraint
CN108234826B (zh) 图像处理方法及装置
CN108229281B (zh) 神经网络的生成方法和人脸检测方法、装置及电子设备
Quan et al. Neumann network with recursive kernels for single image defocus deblurring
RU2622877C1 (ru) Устройство поиска средней линии границ объектов на размытых изображениях
Queiroz et al. Image deblurring using maps of highlights
Capece et al. Turning a smartphone selfie into a studio portrait
Jeong et al. Real-time visible-infrared image fusion using multi-guided filter
CN112991419A (zh) 视差数据生成方法、装置、计算机设备及存储介质
Yin et al. Deep motion boundary detection
Jeon et al. Complementary sets of shutter sequences for motion deblurring
Ahmed et al. Enhancement of depth map through weighted combination of guided image filters in shape-from-focus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180121