Материал: FvvJHp7pSQ

16

также оценки измерения смещения изображения для различных сюжетов. Обоснованы различия в потенциальной точности определения координат сдвинутого изображения для основных и линейных фотоприемников.

Рис. 8. Пример АКФ изображения по результатам эксперимента при r/Δ < 1 до контрастирования режекторным фильтром (слева) и после контрастирования (справа) при аппроксимации дискретных замеров (показаны точками на рисунке) кривой 2-го (пунктир) и 4-го порядков (сплошные кривые).

Было проведено экспериментальное исследование прямого метода измерения смещения с субпиксельной точностью. Целью данного практического исследования являлась оценка ошибки измерения смещения при различных сюжетах, а также качественную оценку достоверности используемого математического аппарата.

Вычисления производились в математическом пакете Matlab с высокой точностью предоставления промежуточных результатов. Максимальная точность и стабильность работы алгоритма была достигнута на изображениях Земли из космоса (0,006 пиксела), максимальная погрешность наблюдалась на изображениях прозрачных предметов занимающих всю область изображения (0,07 пиксела). Для основного фотоприемника ошибка измерения, в зависимости от сюжета, составила порядка 0,03…0,09 пиксела для каждой оси, для линейных фотоприемников – 0,006…0,07 пиксела. Средняя ошибка измерения смещения составила для основного фотоприёмника 0,06 пиксела по оси Х и 0,07 по оси Y, для линейных фотоприёмников средняя ошибка составила 0,02 пиксела по оси Х и 0,01 пиксела по оси Y.

Разница точности определения координат между основным и двумя линейными фотоприёмниками обуславливается различиями в моделировании основного и вспомогательного фотоприемников в связи с тем, что площадь сформированного пиксела линейного фотоприемника в несколько раз больше площади пиксела основной матрицы. Наибольшая точность измерения смещения изображения получилась в сюжетах с большим количеством мелких деталей и высокой степенью неоднородности в связи с тем, что потенциальная точность определяется отношением сигнал/шум и среднеквадратичной полосой частот, которая может быть определена энергией производной сигнала.

17

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В заключении обосновывается внутреннее единство решенных задач, отмечается личный вклад автора в их решение. Заключение содержит выводы по диссертации, содержащие конкретные количественные показатели эффективности разработанных методов, подтверждающие решение поставленных задач и служащие обоснованием положений выносимых на защиту.

Итак, по диссертации можно сделать следующие выводы:

1.Предложен способ прямого измерения смещения изображения, позволяющий вплотную приблизится к теоретическому пределу эффективности систем стабилизации изображения.

2.Введена необходимость учета аппроксимации взаимно корреляционной функции изображений полиномом четвертой степени при субпиксельных смещениях изображения, что позволяет добиться точности измерения смещения изображения 0,006…0,07 пиксела.

3.Разработан алгоритм определения оптимальных параметров режекторного фильтра, основанный на нахождении компромисса между потерей точности и вычислительной сложностью фильтра.

4. Расширен диапазон частот компенсируемых возмущений на 2 порядка за счет реализации системы измерения смещения изображения в виде ВСнК и распараллеливания считывания видеосигналов с линейных фотоприемников.

5. Получено экспериментальное подтверждение реализуемости и эффективности предложенных методов повышения быстродействия и точности измерительной подсистемы стабилизации изображения.

Разработанные методы повышения быстродействия и точности систем автоматической стабилизации изображения позволяют решить задачи, намеченные в федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России» на 2014–2020 года.

Совокупность сделанных выводов и научных положений позволяет утверждать, что поставленная в диссертации задача разработки методов повышения быстродействия и точности систем автоматической стабилизации изображения решена.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

Визданиях из Перечня ВАК

1.Малашин Д. О. Автономная стабилизация изображений в процессе накопления видеоинформации [Текст] / А. К. Цыцулин, Ш. С. Фахми, А. А. Манцветов, Д.О. Малашин, И. А. Зубакин // Оптический журнал, 2012, вып. 11, с.67 – 75.

2.Малашин Д. О. Экспериментальное исследование прямого метода измерения смещения изображения с субпиксельной точностью [Текст] / Д.О. Малашин // Известия высших учебных заведений России, сер. Радиоэлектроника, 2013, вып. 3, с.55 – 58.

18

Патенты

3.Малашин Д. О. Видео система на кристалле для стабилизации изображения // Цыцулин А.К., Фахми Ш.С., Малашин Д.О. Патент России № 2486688. 2013. Бюл. № 18.

4.Малашин Д. О. Устройство стабилизации изображения // Цыцулин А.К., Малашин Д.О., Зубакин И. А., Манцветов А. А. Заявка № 2012153097. Решение о выдаче патента от 15. 01. 2014.

Прочие издания

5.Малашин Д.О. Скоростное измерение смещения изображения [Текст] / Д.О. Малашин // 67 научно-техническая конференция СПбНТОРЭС : труды конференции, СПб, 2012, с. 204 – 205.

6.Малашин Д.О. Моделирование автокорреляционной функции реальных изображений при субпиксельных смещениях [Текст] / И. А. Зубакин, Д. О. Малашин // 9-ая Международная конференция "Телевидение: передача и обработка изображений": сборник докладов, СПб, 2012, c. 64 –66.

7.Малашин Д.О. Создание прикладных телевизионных камер с автоматической стабилизацией изображения на основе субпиксельного измерения смещения изображения [Текст] / Д. О. Малашин // 68 научнотехническая конференция СПбНТОРЭС : труды конференции, СПб, 2013, с. 248–249.

8.Малашин Д. О. Исследование прямого метода измерения смещения изображения с субпиксельной точностью [Текст] / Д. О. Малашин // 10-ая Международная конференция "Телевидение: передача и обработка изображений": сборник докладов, СПб, 2013, с. 81–84.