Статья: Восстановление изображений с использованием дискретной функции рассеяния точки, получаемой с учетом конечности размера пикселя (2025)

Читать онлайн

Цели. Рассматривается задача восстановления расфокусированного и/или линейно смазанного изображения с использованием регуляризированного по Тихонову инверсного фильтра. Распространенным подходом к решению этой задачи является решение интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода типа свертки путем его дискретизации на основе квадратурных формул. Цель работы – получить выражение функции рассеяния точки (ФРТ) с учетом конечности размера пикселя и продемонстрировать его полезность.

Методы. Исследование основывается на теории сигналов и методе восстановления цифровых изображений с использованием тихоновской регуляризации.

Результаты. Получены формулы дискретной ФРТ как для случая расфокусированного, так и для случая линейно смазанного под произвольным углом изображения, с учетом конечности размера пикселя. Рассмотрены отличия полученных формул от традиционно используемых, показано при каких условиях эти отличия практически исчезают, а при каких – могут оказаться существенными.

Выводы. При восстановлении изображений на пределе разрешающей способности, т. е. когда размеры пикселя не могут считаться пренебрежимо малыми в сравнении с деталями изображения, предлагаемый подход может несколько улучшать разрешение. Кроме того, полученная формула дискретной ФРТ, соответствующей линейному смазу изображения в произвольно заданном направлении, позволяет не только решать задачу без необходимости предварительного поворота изображения, но и учитывать величину смаза с точностью до долей пикселя. Это дает преимущество в плане повышения разрешения предельно мелких деталей изображения и позволяет использовать данную формулу при решении задачи адаптивной деконволюции, когда требуется точная подстройка параметров ФРТ.

Ключевые фразы: смазанное изображение, расфокусированное изображение, разрешающая способность, конечный размер пикселя, дискретная фрт, восстановление изображения, регуляризация по тихонову, коэффи- циент регуляризации
Автор (ы): Федоров Виктор Борисович, Федоров Алексей Владимирович, ХАРЛАМОВ С.Г.
Журнал: RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК
53.08. Общие основы и теория измерений. Конструкции и детали измерительных приборов. Методы измерения. Наблюдение и регистрация результатов измерения
621.391. Работы общего и обзорного характера. Общая теория связи. Кибернетика (теория информации и теория сигналов применительно к электросвязи)
Для цитирования:
ФЕДОРОВ В. Б., ФЕДОРОВ А. В., ХАРЛАМОВ С.Г. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСКРЕТНОЙ ФУНКЦИИ РАССЕЯНИЯ ТОЧКИ, ПОЛУЧАЕМОЙ С УЧЕТОМ КОНЕЧНОСТИ РАЗМЕРА ПИКСЕЛЯ // RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL. 2025. № 2, ТОМ 13
Текстовый фрагмент статьи