Способ совмещения изображений, полученных с помощью разнодиапазонных фотодатчиков

Изобретение относится к средствам объединения полученных с фотодатчиков изображений. Техническим результатом является повышение информативности суммарного изображения. В способе каждая нечетная строка соответствует инфракрасному изображению, а каждая четная - телевизионному изображению с дальнейшим междустрочным обменом частей противоположных пикселей по алгоритму, в котором каждый пиксель делится в пропорции на три части, после чего две части i-го пикселя k-строки суммируются с оставшимися долями i-х пикселей k-1-й и k+1-й строк. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к электронной технике, а именно к двумерной фильтрации изображений.

Известен способ «Комплексирование цифровых полутоновых телевизионных и тепловизионных изображений» (патент РФ №2451338, МПК G06T 5/00, 23.12.10).

Суть способа комплексирования цифровых полутоновых телевизионных и тепловизионных изображений заключается в получении исходных изображений, совмещении изображений, основанном на критериальном суммировании для каждого пикселя, формировании результирующего изображения и нормализации яркостного диапазона изображения. Получают исходные цифровые телевизионное и тепловизионное изображения, например, путем оцифровки с помощью аналого-цифровых преобразователей аналоговых сигналов от телевизионного и тепловизионного датчиков, осуществляют комплексирование изображений, основанное на определенном суммировании для каждого пикселя, т.е. производят формирование результирующего изображения в виде массива значений яркости комплексированного изображения заданного размера, нормализуют яркостный диапазон изображения.

В приведенном способе пиксели результатирующего изображения содержат информацию, определяемую либо ИК диапазоном, либо видимым диапазоном частот, что не дает существенного увеличения информативности.

Также известен «Способ обработки инфракрасного изображения» (патент РФ №2437153, классы МПК G06T 5/50, H04N 5/33, 09.07.07), который заключается в расширении функциональных возможностей обработки инфракрасного изображения за счет управляемой пользователем обработкой во время захвата изображения.

Способ обработки инфракрасного изображения включает в себя этапы, на которых обрабатывают инфракрасное изображение, чтобы предоставлять фоновую часть инфракрасного изображения и детальную часть инфракрасного изображения; масштабируют фоновую часть и/или детальную часть, чтобы обеспечивать уровень детальной части относительно уровня фоновой части; объединяют фоновую часть и детальную часть после масштабирования, чтобы предоставлять обработанное инфракрасное изображение; и сохраняют обработанное инфракрасное изображение.

Недостатком данного способа является то, что инфракрасное изображение имеет более низкую детализацию по сравнению с телевизионным.

Наиболее близким к заявленному способу является «Способ совмещения изображений, полученных с помощью разнодиапазонных фотодатчиков» (патент РФ №2435221, класс МПК G06T 3/00, 10.12.07).

Суть способа заключается в следующем: световой поток, отраженный от исследуемых объектов, формируют в отдельные изображения и записывают их в общее изображение. По общему изображению судят о взаимном расположении объектов. Предварительно световой поток разделяют на два потока, из первого потока формируют изображение видимого спектра, из второго - изображение инфракрасного спектра, считывают пиксели первого и второго изображения и попеременно записывают в память общее изображение этих пикселей. На нечетных строках записывают последовательно пиксели первого и второго изображения, а на четных строках - последовательно пиксели второго и первого изображения. Технический результат - повышение точности определения взаимного расположения фрагментов изображений и возможность вычисления их параметров положения.

Недостаток приведенного способа заключается в том, что каждый пиксель содержит информацию либо телевизионного, либо инфракрасного изображения, следовательно, информативность суммарного изображения повышена не более чем в два раза.

Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый способ совмещения изображений является увеличение информативности изображения.

Технический результат достигается за счет того, что в разработанном способе световой поток, отраженный от исследуемых объектов формируют в отдельные изображения и записывают их в общее изображение, по которому судят о взаимном расположении объектов, причем предварительно световой поток разделяют на два потока, из первого потока формируют изображение видимого спектра, из второго - изображение инфракрасного спектра, считывают пиксели первого и второго изображения и попеременно записывают в память общее изображения этих пикселей, причем каждая нечетная строка соответствует ИК-изображению, а каждая четная - ТВ-изображению (Фиг.1) с дальнейшим междустрочным обменом частей противоположных пикселей по алгоритму, в котором каждый пиксель делится на три части, после чего две части i-го пикселя k-строки суммируются с половинными долями i-х пикселей k-1-й и k+1-й строк, (фиг.2). Итоговое положение пикселей приведено на фиг. 2.

Эффект совмещения с сохранением всех фрагментов как первого, так и второго изображений получен за счет того, что изображение видимого спектра и изображение инфракрасного спектра получают из одного и того же потока, то есть эти изображения снимают с одного ракурса, а в совмещенное изображение записывают последовательно строки первого и второго изображений.

Эргономическая эффективность разработанного способа достигается путем попеременной записи строк ТВ- и ИК-изображений в общее изображение с дальнейшим делением пикселей на три части и междустрочным обменом этих частей для пикселей одного номера в строках.

На фиг.1 представлен процесс попеременной записи строк ТВ- и ИК-изображений. Фиг.2 является увеличенной схемой блоков пикселей с показанной интерполяцией. Фиг.3 - итоговый результат процесса.

nk - количество информации, содержащейся в ИК-изображении, nt - количество информации, содержащейся в ТВ-изображении, 2nkt - количество информации, содержащейся в полученном изображении, которое содержит информацию как о ТВ-, так и о ИК-изображениях.

В результате формирования информативность после совмещения двух изображений в одно увеличилась в два раза относительно исходных изображений, что подтверждается формулой (1):

n k + n t = 2n kt .                                          (1)

Затем происходит процесс междустрочной интерполяции, в результате которого каждый пиксель полученного изображения будет представлять собой половину своего пикселя и четверти соседних.

Таким образом, пиксель будет иметь информацию не только о себе, но и о двух соседних пикселях, то есть увеличится информативность пикселя в три раза.

n*+n<+n>=3n,

где n* - количество информации неизменной половины пикселя, n< - количество информации, пришедшей четверти пикселя слева, n> - количество информации, пришедшей четверти пикселя справа, 3n - конечное количество информации пикселя.

Итоговая формула информативности (2):

2n kt *3n = 6n .                                         (2)

Проводим сравнительный анализ первой и второй формул, получаем:

( n k + n t ) * 3 n n k + n t = 6 n 2 n = 3 .

В итоге разработанный способ увеличивает информативность относительно прототипа в три раза (т.к. тот увеличивает информативность итогового изображения относительно исходного в два раза), а относительно исходных изображений - в шесть. Таким образом, эргономическая эффективность достигнута поскольку каждый пиксель сформированного изображения содержит информацию, полученную от разнодиапазонных датчиков.

Примером совмещенного изображения является фиг.4в, который совместил в себе ТВ-изображение (Фиг.4а) и ИК-изображение (Фиг.4б).

Результаты поиска известных технически решений в данной и в смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.

Заявляемый способ является полезным и работоспособным и может быть использован в медицине, а точнее в термографии, для диагностики кожных заболеваний, а также и в поисковых работах.

Способ совмещения изображений, полученных с помощью различных фотодатчиков, в котором световой поток, отраженный от исследуемых объектов формируют в отдельные изображения и записывают их в общее изображение, по которому судят о взаимном расположении объектов, причем предварительно световой поток разделяют на два потока, из первого потока формируют изображение видимого спектра, из второго - изображение инфракрасного спектра, считывают пиксели первого и второго изображения и попеременно записывают в память общее изображения этих пикселей, отличающиеся тем, что каждая нечетная строка соответствует инфракрасному изображению, а каждая четная - телевизионному изображению с дальнейшим междустрочным обменом частей противоположных пикселей по алгоритму, в котором каждый пиксель делится в пропорции на три части, после чего две части i-го пикселя k-строки суммируются с оставшимися долями i-х пикселей k-1-й и k+1-й строк.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам компенсации дрожания изображения на мобильном вычислительном устройстве. Техническим результатом является обеспечение компенсации дрожания изображения на мобильном вычислительном устройстве за счет модификации данных отображения на основе компенсационных данных, ассоциированных с профилем походки пользователя.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к области обработки изображений. Техническим результатом является повышение эффективности кодирования изображений.

Изобретение относится к дисплейным устройствам. Техническим результатом является повышение производительности устройства обработки графических данных за счет использования удаленного буфера кадра.

Изобретение относится к средствам анализа и восстановления изображений. Техническим результатом является упрощение обработки цифровых видеоизображений за счет формирования целочисленных ортогональных декоррелирующих матриц.

Изобретение относится к средствам обработки слайдов электронной презентации. Техническим результатом является обеспечение целостности представления информационного наполнения сцены заднего плана при осуществлении перехода слайдов.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении степени сжатия графических файлов и скорости их передачи по каналам данных для заданной величины пикового отношения сигнал/шум.

Изобретение относится к способам внесения дополнительной информации в цифровые графические изображения. Технический результат заключается в уменьшении времени поиска изображений.

Изобретение относится к области формирования видеоизображения. .

Изобретение относится к устройствам и способам обработки изображений. .

Изобретение относится к средствам обработки изображений. .

Изобретение относится к средствам обработки изображений. Техническим результатом является обеспечение сбалансированности искажения и перспективы при формировании изображения. Устройство содержит блок получения изображения, блок получения информации изображения, указывающей на содержание изображения, блок определения коэффициентов коррекции устранения компонента горизонтального направления или компонента вертикального направления деформации изображения на основании информации изображения, блок коррекции, деформации изображения согласно определенным коэффициентам коррекции, определяющий коэффициент коррекции компонента горизонтального направления или вертикального направления, указывающего на коэффициент оставления части деформации. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к средству представления виртуального изображения. Техническим результатом является повышение качества отображения виртуального представления изображения. Система содержит средство захвата пропорций (Р) изображения; средство захвата ширины (Н2), которую должна иметь трансформация (30); средство захвата высоты (Н3) виртуального представления изображения (20); средство установления осей (X, Y) координат в точке на поверхности, на которую ортогонально проецируется наблюдатель (31) или точка наблюдения. В системе упомянутые оси координат на той же самой горизонтальной плоскости соответствуют поверхности, на которой размещается трансформация (30) изображения (20). 9 ил.

Изобретения относится к области цифровой обработки изображений. Технический результат - обеспечение повышения разрешения и уровня детализации входного изображения. Способ обработки изображения с использованием первой и второй базы данных патчей, причем количество патчей в первой базе данных равно количеству патчей во второй базе данных, содержит этапы, на которых: осуществляют низкочастотную или полосовую фильтрацию исходного изображения; делят отфильтрованное изображение на блоки такого же размера, как размер патчей в первой базе данных патчей; генерируют текстуру для каждого блока, выполняя следующие этапы: выполняют предварительную обработку; для каждого патча во второй базе данных вычисляют коэффициенты проекции как сумму произведений пикселей внутри блока предварительно обработанного изображения и соответствующих значений пикселей патча из первой базы данных; вычисляют пиксели блока выходной текстуры как сумму произведений коэффициентов проекции и патчей из второй базы данных; выполняют нормализацию текстуры; осуществляют постобработку сгенерированной текстуры; и добавляют постобработанную текстуру к исходным значениям пикселей внутри блока. 5 н. и 43 з.п. ф-лы, 37 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в формировании предпочтительных изображений обрезки. Устройство обработки изображений содержит средство задания для задания областей объекта из изображения; средство установки для установки множества возможных областей обрезки для каждой из областей объекта, заданных средством задания; средство оценивания для получения значений оценки множества возможных областей обрезки, установленных средством установки; средство выбора для выбора предопределенного количества областей обрезки из множества возможных областей обрезки, и средство формирования для извлечения, из изображения, изображений областей, определенных областями обрезки, выбранными средством выбора, и вывода извлеченных областей, причем средство выбора выбирает предопределенное количество областей обрезки на основе подобий среди множества возможных областей обрезки и на основе значений оценки множества возможных областей обрезки. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 24 ил.
Наверх