Статьи

В статье рассмотрены основные подходы и особенности цифровой обработки изображений в горной промышленности, начиная от формирования видеопоследовательностей до процесса постобработки.

Произведен анализ основных характеристик видеокамер с учётом особенностей съёмки в условиях производственного процесса и подбора оптимального режима работы видеокамеры. Уточнены зависимости для расчёта количественных характеристик видеокамер при видеонаблюдении в шахтах, описаны особенности цифровых изображений, полученных в шахтах. Рассмотрены основные методы и алгоритмы, применяемые при обработке таких видеоданных: цифровая фильтрация, детекция импульсного шума, сегментация, распознавание объектов.

Проанализированы принципы медианной фильтрации как метода коррекции импульсного шума. Даны рекомендации по оптимизации классических методов цифровой обработки изображений для решения задач видеонаблюдения и постобработки в горной промышленности с учётом ограниченности информационных, трудовых и временных ресурсов. Указаны направления дальнейших исследований в области цифровой обработки изображений в горной промышленности, касающиеся как количественных показателей качества устройств формирования изображений и условий съёмки, так и методов и алгоритмов цифровой обработки изображений.

Исследованы методы обработки изображений, основанные на теории Retinex – Single-Scale Retinex и Multi-Scale Retinex, применительно к изображениям в шахтных выработках. Эффективность методов оценивается в сравнении с классическим методом гамма-коррекции, для чего шахтные изображения обработаны тремя методами и построены соответствующие гистограммы распределения яркости с последующим сопоставлением и оценкой качества и численных показателей визуального восприятия. Предложена методика подбора коэффициентов как для классического метода гамма-коррекции, так и для Single-Scale Retinex и Multi-Scale Retinex методов с учетом средних значений уровней яркости исходных изображений. На основании сравнения методов Single-Scale Retinex и Multi-Scale Retinex с классическим методом гамма-коррекции и другими известными методами обработки полученных в шахтах видеоданных сделаны выводы относительно целесообразных областей применения и направлений совершенствования этих методов.