Способ обнаружения изменений объектов

Способ обнаружения изменений объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ( ОБЪЕКТОВ, включающий освещение носите лей фотографических изображений объектов излучением, формирование совмещенного изображения носителей, выявление изменений объектов по различию фрагментов совмещенного изображения, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности способа и увеличения информационной емкости результирующего изображения, освещают первое фотографическое изоб ражение окрашенным излучением, одновременно освещают второе изображение излучением с цветом, являющимся дополнительным до белого, и выявляютизменения объектов по цветности фраг .ментов совмещенного изображения. 9 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОС И Л

РЕСПУБЛИН ае (и) 4(51) С 01 С 11 00

ЖС1"1. Щ031И а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3543942/24-10 (22) 21.01.83 (46) 1 5. 01.85. Бюл. У 2 (72) О.В. Рожков, И.Н. Спиридонов и Л.Н. Тимашова (53) 528.77(088,8) (56) 1. Ebersole John Р. Optical

image subtraction. Opt. Eng., 1975, ч. 14, h» 5, р. 436-447.

2. Х. Фриэер. Фотографическая регистрация информации. М., "Мир", 1978, с. 550 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ, включающий освещение носите1 лей фотографических изображений объектов излучением, формирование совмещенного изображения носителей, выявление изменений объектов по различию фрагментов совмещенного изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности способа и увеличения информационной емкости результирующего изображения, освещают первое фотографическое изоб. ражение окрашенным излучением, одновременно освещают второе изображение излучением с цветом ° являющимся до- полнительным до белого, и выявляют изменения объектов по цветности фраг. ментов совмещенного иэображения.

1 11

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптической обработке информации, и может быть использовано в аэрофотосъемке, в системах обработки иэображений.

Известны способы обнаружения измеНений объектов, в основе которых лежат голографические, интерференционные и полярияационные методы (1) .

Недостатком этих способов является необходимость использования при их реализации либо источников света с высокой когерентностью, либо квази. монохроматических источников. Кроме этого, процесс реализации голографических способов обнаружения различий фотографических изображений объектов является многоступенчатым, так как необходимо предварительно получить голограммы сравниваемых фотоизображений. Данные способы не могут быть использованы при обработке изображений в реальном масштабе времени.

При реализации интерференционных способов результирующее изображение промодулировано пространственной несущей частотой, что уменьшает разрешающую способность. Поляризационные способы отличаются низким свето. вым КПД в зависимости от угла между плоскостями наибольшего пропускания поляризаторов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обнаружения изменений объектов, включающий изготовление с одного из сравниваемых негативов диапозитива, дополняющего негатив до постоянной оптической плотности, освещение диапозитива и второго негатива полихроматическим излучением, совмещение диапозитива с негативом, формирование совмещенного изображения этих носителей и выявление.разъ личий фотографических изображении объектов по яркостному контрасту фрагментов совмещенного изображения (21 .

Данному способу присущи недостаточная информационная емкость совмещенного изображения, так как в нем отсутствует информация о неизменной картине; невозможность обработки фотографических изображений объектов в реальном масштабе времени, так как предварительно необходимо получить обращенное изображение одного иэ негативов; большое время обнаружения различий из-за малого

34887 2 яркостного контраста фрагментов совмещенного изображения.

Целью изобретения является повышение производительности способа и увеличение информационной емкости результирующего изображения.

Для достижения поставленной цели согласно способу обнаружения изменений объектов, включающему освещение носителей фотографических изображений объектов излучением, формирование совмещенного изображения носителей, выявление изменений объектов по различию фрагментов совмещенного изображения, освещают первое фотографическое изображение окрашенным излуче. нием, одновременно освещают второе изображение излучением с цветом, являющимся дополнительным до белого, и выявляют изменением объектов по цветности фрагментов совмещенного иэображения.

Поскольку для осуществления обработки фотографических изображений и выявления различий не требуется получение обращенного изображения с одного из негативов, то обработка может проводиться в реальном масштабе времени..Кроме этого, повышается о информационная емкость результирующего изображения благодаря наличию в нем ахроматической неизменной картины.

На фиг, 1 изображена функциональная оптическая схема устройства для

35 реализации способа; на фиг. 2 — зависимость времени обнаружения различий от цветового различия фрагментов совмещенного изображения; па фиг. 3— транспаранты с различными фотографическими изображениями; на фиг. 4цветовой график с результатами экспериментальной проверки способа; на фиг. 5 — зависимости цветового различия от различия фотографических изображений объектов.

Устройство представляет собой двухканальную проекционную систему, которая содержит источник света 1, конденсоры 2, зеркала 3; цветные светофильтры 4 и 5р кадровые окна 6, проекционные объективы 7, зеркало 8, полупрозрачное зеркало 9 и экран 10.

Устройство работает следующим образом.

Носители фотографических изображений устанавливают в кадровые окна

6 и с помощью источника 1, конден" соров, зеркал 3 и цветовых светогде

Ч

-2x+12iy +3

< E Р(Р " сэ (>) 3 (Й+ М о 2 Е Р(Я о cs z (А) 9 (Д (4) . P(»"",()Ь() qÜ) ()1 -", Р()"„,®(-() «1() ())

Ь) <С& () 9(") < 2 EP(Ì < с& (М )(М

1, 1

KP(ч(М

ЕР(0 " св,Жх(М с.БР(М pcs Ю <1) х = (6)

6Р(я ...ю 9<я+ .Л(Ю ".е,(а) 3(М . (7, Р(И.".„,(Я (х(g)+g(g)eg(1))qg ЯР(М,,(аЯх(1)3(93+ К(М)

",р (РЬ) са,(а) Я(М+ 6Р(М се,(М j(s)

L =

ЕР(М. Ь) (в) где Р(а) — спектральное распределе 55 первого и второго каналов,проекционние энергии излучения источника света ного устройства; с () н е,(а)- спектральные коэффициен" .хф,у(1 ),г(Ъ) - удельные цветовые коорты пропускания цветных светофильтров динаты;

3 1134887 4 фильтров 4 и 5 освещают излучениями, На фиг. 2 приведены зависимости окрашенными в дополнительные цвета. времени обнаружения о m цвеroaoПроекционные объективы 7 формируют . ro различия ДЕ между цветом искомоокрашенные иэображения носителей, го объекта и цветом других объектовой ко ор т ые с помощью зеркала 8 и полу5 полученные экспериментальным путем прозрачного зеркала 9 совмещают на для трех различных случаев обнаружеэкране 10, в результате чего на экра- ния объекта: 1) общее количество не формируется совмещенное многоцвет- объектов равно N =60, из которых ное изображение. n=30 имеют цвет искомого объекта (сплошная линия); 2) N=60, но цвет обнаружения объекта на фоне других искомого объекта отличается от цвета объектов зависит от цветового раз- других объектов, т.е. n=1 (пунктир)

Ф личия между объектами. Цветовое раз- 3) И=30, n=1. личие ДЕ определяется как расстоя- Раэличие в коэффициентах пропусние в трехмерном цветовом пространст- кания фрагментов двух сравниваемых

15 ве, в качестве двух координат которо. транспарантов (см. фиг. 3) в известго приняты координаты, характери- ном способе выражается лишь различизующие цветность излучения х, у в ем в яркостях фрагментов совмещенно.системе xyz, а в качестве третьей ro изоб11ажения координаты — светлота L, 2Р „100 (1 и

Ф %2 % «2, (я (00 ь(р ь2) аЕ=((ll,-U ) +(q q ) +(4 з . )

Ь.E= 25 (,(00 " 1" (" -" )

Цветовое различие b,Е фрагментов

V*=13 L* (U"Uo) Ч*=1КМ(Ч-Чо); совмещенного изображения определяется различием в их цветности и яркосL+=25IL -16 U 2 12 Э

И1 4 Х ти. На основании известных в цвето-2х+12 +Э

2х 12у Э ведении формул получены выражения для координат цветности х, у и относи-. тельной яркости Ь окрашенных фрагмен. тов и координат цветности х, yS u относительной яркости Lg ахроматиЬ вЂ” относительная яркость цвета ческих фрагментов совмещенного изоб.- в процентах, нормированная относитель ражения, получаемого при реализации .но яркости источника света. 35 изобретения: ь ЕКМ се,Ю ХЮ 1 g Р(Ю.,,(М х(э)

", Р(й « (1) («» q(W ()) ", Р() „,() (-.(а У() (й) 34887

/сем3

22ä

5 11 — коэффициент, который orfределяет необходимое для получения белого цвета в изображении при л л соотношение световых потоков в. первом и втором каналах и изменяется при помощи апертурной диафрагмы проекционного объектива в одном из каналов.

Результаты экспериментальной проверки способа обнаружения различий фотографических изображений объектов приведены на фиг. 4 и 5. Два носителя фотографических изображений

1объектов освещались излучениями, окрашенными в дополнительные (синий и оранжевый) цвета, выделенными из светового потока лампы накаливания с цветовой температурой Тс=2848 К цветными фильтрами из цветного стекла СЗС8 и ОС13. На цветовом графике х, у (фиг. 4) нанесены точки цветностей освещающих излучений и белого цвета, получающегося при соотношении световых потоков излучения.при k =0,25. Пунктиром обозначена область цветности, воспринимаемая человеком белой.

На фиг. 5 показаны рассчитанные по формулам (1-8) зависимости цветового различия аЕ от отношения С /С1 при = =1: сплошная линия— л

1 зависимость цветового различия между

10 белым и синим фрагментами изображения, получаемого при реализации изобретения; пунктир — зависимость, цветового различия между ахроматичес кими фрагментами изображения, полуf5 чаемого при реализации известного способа. Как видно из фиг. 2 и 5 при применении изобретения время обнаружения малых различий фотографи; ческих изображений объектов значиI

20 тельно сокращается: например, при о /<1 >

1134887

120

f00 бО

20 дФ Об

О

Фиг. 8

ВНКИПИ Заказ 10082/39 Тараи 651 Qogpgggyoe

Филкал ШШ "Мтеат", г. Уагород, уд,йрееамааа 4