В большинстве систем цифровой обработки изображений электрические сигналы, представляющие собой отсчеты изображения, поступают с выхода вычислительной машины последовательно, согласно обычной схеме развертки. Эти “электрические отсчеты” следует подавать на устройство воспроизведения (синтеза) непрерывных изображений, например на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) или фоторегистратор. Ниже рассмотрены три способа выполнения такой операции.
Способы воспроизведения изображений.
Маленькое световое пятно скачками перемещается по экрану ЭЛТ, образуя растр: яркость каждой точки модулируется пропорционально значениям отсчетов изображений. С помощью проекционной системы, содержащей некогерентный пространственный фильтр с желательными свойствами, картинку с экрана ЭЛТ можно затем отобразить на большой экран для просмотра или на фотопленку для записи.
Как правило, оптимальный фильтр, равномерно пропускающий спектр изображения и имеющий резкую отсечку за пределами спектра, физически реализовать не удается.
Для восстановления одноцветных изображений, можно применить когерентную оптическую систему
В этой системе сначала фотографируют картинку с экрана ЭЛТ и изготавливают диапозитив, который затем освещают лазерным лучом. Свет прошедший через диапозитив, попадает на линзу, которая в своей задней фокальной плоскости создает световое поле с распределением интенсивности, пропорциональным двухмерному спектру Фурье, пространственного распределения коэффициента пропускания диапозитива.
Можно рассчитать оптический фильтр, который желательным образом изменял бы распределение амплитуды и фазы светового поля в плоскости фильтрации, т.е. мог бы играть роль восстанавливающего фильтра.
Вторая линза тоже выполняет преобразование Фурье и восстанавливает изображение на поверхности фотопленки. Главным достоинством устройства, является сравнительная простота изготовления восстанавливающего фильтра. Оптимальный фильтр является просто диафрагмой, пропускающей только дифракционную картинку нулевого порядка.
В сканирующих фоторегистратарах обычно восстанавливают непрерывное изображение, проектируя прямоугольное световое пятно на фотопленку. В большинстве случаев размер светового пятна выбирают равным шагу дискретизации с тем, чтобы целиком заполнить все поле изображения. Такая интерполяция выполняется просто, но она не является оптимальной.
Если в восстанавливающем устройстве удается сфотографировать очень маленькое световое пятнышко, то с помощью дополнительной подразвертки можно с некоторой погрешностью синтезировать любую желаемую интерполяционную функцию, как следует из приведенного ниже рисунка 4.5.3.
Существуют три метода получения значений промежуточных элементов изображения для восстановления с подразверткой: подгона пространственной функции, свертка и фильтрация в частной области.
Все вышеизложенное относится к теоретической части вопроса обработки изображений. Теперь перейдем к конкретному практическому рассмотрению автоматизированной системы обработки космической информации.
Биосфера Земли
Сегодняшняя экологическая обстановка на нашей
планете оставляет желать лучшего, поэтому прежде всего стоит обратить внимание
на взаимоотношения человечества и биосферы. Загрязнение биосферы –
первопричина болезней и преждевременны ...
Энергетические ресурсы
Для современной цивилизации в наступившем XXI в. характерно
возрастание роли мировой политики и международных отношений, взаимосвязанность
и масштабность мировых процессов в экономической, политической, социальной и
культурной жизни ...