Быстрое восстановление смазанного изображения, полученного горизонтально вращающейся камерой
Козак А.В., Штейнберг Б.Я., Штейнберг О.Б.

Южный федеральный университет, Институт математики, механики и компьютерных наук имени И.И. Воровича,

Ростов-на-Дону, Россия

Аннотация:
В предлагаемой статье решается задача восстановления смазанного изображения, полученного горизонтально вращающейся камерой. Математической моделью данной задачи является уравнение со сверткой на циклической группе. В прежних работах авторов рассмотрен случай невырожденного уравнения. В данной статье рассматривается общий случай, допускающий вырожденность уравнения свертки. Разработан алгоритм, на основе которого написана быстрая программа восстановления смазанных таким образом изображений. Сложность представленного в данной статье алгоритма для вырожденного уравнения свертки такая же, как для невырожденного случая. Приводится анализ погрешностей вычислений, влияющих на качество изображения. Влияние погрешностей начальных данных алгоритма для вырожденного уравнения не хуже, чем для невырожденного.

Ключевые слова:
оптические устройства, обработка изображений, компьютерное зрение, смазанное изображение, погрешность вычислений, свёртка.

Цитирование:
Козак, А.В.
Быстрое восстановление смазанного изображения, полученного горизонтально вращающейся камерой / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 6. – С. 1046-1053. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-6-1046-1053.

Литература:

  1. Lucy, L.B. An iterative technique for the rectification of observed distributions / L.B. Lucy // The Astronomical Journal. – 1974. – Vol. 79. – P. 745. – DOI: 10.1086/111605.
  2. Richardson, W.H. Bayesian-based iterative method of image restoration / W.H. Richardson // Journal of the Optical Society of America. – 1972. – Vol. 62, Issue 1. – P. 55-59. – DOI: 10.1364/JOSA.62.000055.
  3. Whyte, O. Non-uniform deblurring for shaken images / O. Whyte, J. Sivic, A. Zisserman, J. Ponce // International Journal of Computer Vision. – 2012. – Vol. 98, Issue 2. – P. 168-186. – DOI: 10.1007/s11263-011-0502-7.
  4. Корнилова, А. MEMS-датчики в задачах компьютерного зрения: мы их просто недооцениваем [Электронный ресурс] / А. Корнилова, Я. Кириленко // Международная конференция по программной инженерии CEE-SECR '17. – URL: http://2017.secr.ru/program/submitted-presentations/mems-sensors-in-computer-vision (дата обращения 8.11.2018).
  5. Фурсов, В.А. Интернет-технология коррекции динамических искажений на изображениях в мобильных устройствах [Электронный ресурс] / В.А. Фурсов, П.Ю. Якимов. – 2017. – URL: http://keldysh.ru/abrau/2017/09.pdf (дата обращения 8.11.2018). DOI: 10.20948/abrau-2017-09.
  6. Фурсов, В.А. Восстановление изображений КИХ-фильтрами, построенными путём непосредственной идентификации инверсного тракта // Компьютерная оптика. – 1996. – № 16. – C. 103-108.
  7. Дронникова, С.А. Улучшение качества изображений при обработке видеокадров с различным временем экспозиции / С.А. Дронникова, И.П. Гуров // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2017. – Т. 17, № 3. – С. 424-430. – DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-3-424-430.
  8. Гуров, И.П. Улучшение качества изображений методом Ван Циттерта / И.П. Гуров, Д.С. Смирнов // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технического университета). Информационные технологии, вычислительные и управляющие системы. – 2002. – Вып. 6. – С. 178-182.
  9. Грузман, И.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах : учеб. пособие / И.С. Грузман, В.С. Киричук, В.П. Косых, Г.И. Перетягин, А.А. Спектор. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. – 168 с.

  10. Cho, S. / S. Cho, S. Lee // ACM Transactions on Graphics. – 2009. – Vol. 28, Issue 5. – 145. – DOI: 10.1145/1618452.1618491.
  11. Козак, А.В. Уравнение дискретной свёртки с характеристической функцией сегмента и его приложение / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг. – В кн.: Труды научной школы И.Б. Симоненко. Выпуск второй. – Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2015. – С. 157-167.
  12. Козак, А.В. Оценка погрешностей при решении уравнения свёртки для восстановления смазанных изображений / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Тезисы международной конференции «Современные методы и проблемы теории операторов и гармонического анализа и их приложения VI», г. Ростов-на-Дону, 24-29 апреля 2016 г. – 2016.
  13. Козак, А.В. Развитие исследований быстрого восстановления смазанного изображения / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Тезисы международной конференции «Современные методы и проблемы теории операторов и гармонического анализа и их приложения VII», г. Ростов-на-Дону, 23-28 апреля 2017 г. – 2017. – C. 28-29.
  14. Козак, А.В. Быстрое и точное восстановление смазанного изображения, полученного вращающейся камерой / А.В. Козак, Б.Я. Штейнберг, О.Б. Штейнберг // Труды Международной конференции по программной инженерии CEE-SECR '16. – 2016. – 11.
  15. Graham, S.L. Getting up to speed: The future of supercomputing / S.L. Graham, M. Snir, C.A. Patterson. – Washington: National Academies Press, 2005. – 289 p. – ISBN: 978-0-309-09502-0.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20