ВПЛИВ КОМБІНОВАНОГО СПОСОБУ РЕЄСТРАЦІЇ ЗОБРАЖЕНЬ ОБ'ЄКТІВ З ВЕЛИКИМ ДІАПАЗОНОМ ЯСКРАВОСТІ НА ФУНКЦІЮ РОЗСІЯННЯ РЕЗУЛЬТУЮЧОГО ЗОБРАЖЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.59(1).2020.210014Ключові слова:
функція розсіювання, динамічний діапазон, зображенняАнотація
При реєстрації зображення об’єктів з великим інтервалом яскравості в межах кадру, керування експозицією повинно здійснюватися для кожної елементарної ділянки кадру. У відомих реєстраторах, які оснащенні експонометричними пристроями, які здійснюють таке керування, використовуються мультиплікативний, адитивний та комбінований способи реєстрації зображення.
Використання мультиплікативного способу приводить до значних енергетичних втрат в оптичному каналі, що вимагає зміни експонометричних параметрів системи (збільшення ефективної витримки затвору, підвищення чутливості сенсора або додаткового підсилення вихідного сигналу). Використання адитивного способу дозволяє звузити динамічний діапазон оптичного сигналу, що реєструється, та знизити ефективну витримку затвора, однак призводить до зниження контрасту дрібних деталей результуючого зображення.
Застосування комбінованого способу дозволяє подавити малоінформативні низкочастотні складові спектру вхідного сигналу, зменшити при цьому втрати від зсуву зображення та зменшити контраст зображень дрібних деталей. Використання комбінованого способу дає можливість узгодити динамічний діапазон оптичного сигналу, що реєструється, з динамічним діапазоном реєстратора, мінімізуючи при цьому вплив недоліків мультиплікативного та адитивного способів, що використовуються самостійно.
В статті отримано вираз для функції розсіювання процесу реєстрації зображення об’єктів фотографування з великим діапазоном яскравості комбінованим способом. Проаналізовано вплив параметрів процесу реєстрації зображення комбінованим способом на функцію розсіювання результуючого зображення.
При коефіцієнті маскування KM=1 має місце відсутність стиснення динамічного діапазону вхідного сигналу. При 1<KM знижується контраст низькочастотних складових спектра сигналу, що приводить до появи від’ємної частини функції розсіювання результуючого зображення. Випадку відповідає повне вирівнювання їх інтенсивності низькочастотних складових спектра оптичного сигналу. При негативних значеннях мають місце негативні значення центральної частини функції розсіювання, що відповідає реверсу контрастів на низьких просторових частотах.
Вираз може бути використано при проведенні теоретичних досліджень впливу процесу комбінованого способу реєстрації зображень на ефективність зйомки.
Посилання
G. Eilertsen, J. Kronander, G. Denes, R. Mantiuk, J. Unger, “HDR Image Reconstruction From a Single Exposure Using Deep CNNs”, ACM Transactions on Graphics, Vol.36, No. 6, p. 178:1-178:15, 2017. (In English).
F. Banterle, A. Artusi, K. Debattista, A. Chalmers. 2011. Advanced High Dynamic Range Imaging: Theory and Practice. New York: AK Peters, 2011. (In English).
V.G. Kolobrodov, D.O. Pivtorak, “The Multifunction Method of the Object’s Image Registration with Broad Dynamic Range of Brightness”, Research Bulletin of NTUU “KPI”, №4, pp. 97-101, 2009. (in Ukrainian).
A.P. Podolian, S.V. Pudry, A.N. Rumyantsev, “On the Effect of Local Exposure Control Using the Double Exposure Method on the Efficiency of Aerial Photography”, Applied Questions of Aerospace Monitoring, No. 1, pp. 101-107, 1997. (In Russian).
S.V. Pudrii, A.P. Podolian, “The Effect of Local Exposure Control by the Double Exposure Method on the Effectiveness of Aerial Photography”, Air Intelligence, p. 52-58, 1998. (in Ukrainian).
H. Freezer, Photographic Registration of Information, Moscow: Mir, 1978. (In Russian).
J. M. Lloyd, Thermal Imaging Systems, Moscow: World, 1978. (In Russian).
V.G. Kolobrodov, D.O. Pivtorak, S.V. Pudrii, Yu.K. Rebrin, “Method of Photography and Device for its Implementation”, MPK G03 7/08, Ukraine Pat. 87415, published Jul 10, 2009. (in Ukrainian).
A.P. Podolian, “Compression of the Dynamic Range of the Brightness of Aerial Landscape During Aerial Photography”, Scientific-Methodical Materials on Modern Methods of Designing Aviation Automatic Systems, No. 1, p. 94-98, 1989. (In Russian).
D.A. Pivtorak, “Evolution of the relation of the masking coefficient with the parameter of the local exposure control process by a multifunction method”, Bulletin of the Engineering Academy of Ukraine, №4, pp. 239-243, 2016. (In Russian).
D.A. Pivtorak, “The Effect of the Multifunction Method of Registering Images of Objects with a Large Range of Brightness on the Modulation Transfer Function of the Resulting Image”, Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Series Instrument Making, №57 (1), pp. 26-35, 2019. (In Russian).
N.N. Krasilnikov, Statistical Image Transmission Theory, Moscow: Connection, 1976. (In Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
