Способ дешифрирования изображений взволнованной поверхности моря

Способ дешифрирования изображений взволнованной поверхности моря

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аэрофотосъемке и фотограмметрии и позволяет повысить точность определения положения контура локальной неоднородности дна за счет повышения резкости изображения распределения суммарной интенсивности отфильтрованного сигнала. Для этого перед измерением координат элементов выявленного контура полученное при поэлементной фильтрации изображение с аномалией подвергают сглаживанию с уничтожением полутоновой структуры вне зоны скачка. Затем объективом 6 формируют пространственночастотный спектр транспаранта 5, инверсный амплитудно-частотной характеристике изготавливаемого пространственно-частотного фильтра 7. С помощью этого фильтра 7 объективом 8 формируют отфильтрованное изображение контура локальной неоднородности дна в плоскости фоторегистратора 9. 6 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151) 4 G 01 С 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

> 1 .

I t3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1121584 (21) 3850458/24-10 (22) 02.01.85 (46) 30.01.87. Бюл. № 4 (71) Лаборатория -аэрометодов Производственного объединения «Аэрогеология» (72) М. Х. Рафаилов (53) 528.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1121584, кл. G 01 С 11/00, 1982. (54) СПОСОБ ДЕШИФРИРОВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЙ ВЗВОЛНОВАННОЙ

ПОВЕРХНОСТИ МОРЯ (57) Изобретение относится к аэрофотосъемке и фотограмметрии и позволяет повысить точность определения положения контура локальной неоднородности дна за

„„SU„„1286900 А 2 счет повышения резкости изображения распределения суммарной интенсивности отфильтрованного сигнала. Для этого перед измерением координат элементов выявленного контура полученное при поэлементной фильтрации изображение с аномалией подвергают сглаживанию с уничтожением полутоновой структуры вне зоны скачка. Затем объективом 6 формируют пространственночастотный спектр транспаранта 5, инверсный амплитудно-частотной характеристике изготавливаемого пространственно-частотного фильтра 7. С помощью этого фильтра 7 объективом 8 формируют отфильтрованное изображение контура локальной неоднородности дна в плоскости фоторегистратора 9.

6 ил.

Изобретение относится к аэрофотосъемке и фотограмметрии, предназначено для использования в океанологии при дистанционном изучении топографии дна — по проявлениям на изображениях взволнованной поверхности аномалий статистически однородной структуры ветрового волнения, поиске оптических структурных индикаторов на взволнованной поверхности моря и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1121584.

Цель изобретения — повышение точности определения положения границ обнаруженных аномалий поверхности путем повышения резкости изображения.

На фиг. 1 представлено исходное изображение — взволнованная поверхность моря, сфотографированная в зоне солнечного блика над предполагаемой неоднородностью дна; на фиг. 2 — изображение, полученное при поэлементной фильтрации и регистрации суммарной интенсивности согласно известному способу; на фиг. 3 — схема когерентно-оптического устройства, используемого для пространственной фильтрации изображений; на фиг. 4 — пространственно-частотный спектр элемента фильтрации исходного изображения и построенный по нему инверсный пространственно-частотный фильтр; на фиг. 5 — пространственная структура с фиг. 2 после операции сглаживания по предлагаемому способу; на фиг. 6 — пространственная структура с фиг. 4 после фильтрации с пространственно-частотным фильтром, инверсным спектру элемента фильтрации.

Способ осуществляют следующим образом.

1. Исходное изображение взволнованной поверхности моря, в пределах которого предполагают наличие аном алии статистически однородной структуры ветрового волнения, подвергают поэлементной пространственно-частотной фильтрации с фильтром, инверсным спектру статистически однородного участка ветрового волнения на исходном изображении.

2. Регистрируют суммарную интенсивность отфильтрованного сигнала для каждого из элементов на изображении, формируя новое изображение — пространственное распределение суммарной интенсивности отфильтрованного сигнала по каждому элементу. Яркость этого нового изображения пропорциональна степени деформации статистически однородной структуры взволнованной поверхности моря на исходном изображении.

3. Обнаруживают аномалии пространственной структуры статистически однородного ветрового волнения по области скачка суммарной интенсивности отфильтрованного сигнала.

4. Полученное при поэлементной фильтрации изображение с обнаруженной анома1286900 лией подвергают сглаживанию, уничтожая полутоновую структуру на этом изображении вне зоны скачка. Сглаживание производят, например, используя метод резкой маски (фотографическое преобразование) либо фильтруя электрический сигнал при развертке изображения до и после зоны скачка суммарной интенсивности. Сглаживание изображения после ноэлем ентной фильтрации с уничтожением полутоновой

10 структуры — новая операция.

5. Формируют пространственно-частотный спектр элемента фильтрации, использованного при проведении операции 1, например, выполняя преобразование Фурье

15 на когерентно-оптической установке. Формирование такого пространственно-частотного спектра — новая операция.

6. Изготовляют пространственно-частотный фильтр, амплитудно-частотная характеристика которого инверсна спектру элеZp мента фильтрации, полученному при проведении операции 5. Изготовление такого инверсного фильтра — новая операция.

7. Фильтруют с помощью изготовленного инверсного фильтра сглаженное изображение, например, используя когерентнооптическую установку, в плоскости транспаранта которой устанавливают полученный при проведении операции 6 пространственно-частотный фильтр. Фильтрация сглаженного изображения — новая операция.

30 8. Измеряют координаты точек отфильтрованного изображения, для которых выявлен контур (граница) обнаруженной аномалии.

Устройство, с помощью которого можно реализовать операцию 7 — фильтрацию

35 сглаженного изображения (фиг. 3) состоит из оптического квантового генератора 1, микрообъектива 2, точечной диафрагмы 3, коллимирующего объектива 4, транспаранта 5 с изображением, прошедшим операцию

40 сглаживания полутоновой структуры в пределах обнаруженных аномалий, объектива

6 и фильтра 7, инверсного пространственно-частотному спектру элемента фильтрации исходного изображения объектива 8 и фоторегистратора 9.

45 При работе устройства элемента 2 — 4 формируют широкий пучок когерентного света от генератора 1. Объектив 6 формируют в когерентном свете пространственночастотный спектр транспаранта 5 в плос50 кости, в которой расположен фильтр 7, а объектив 8 — отф.ильтрованное изображение в плоскости фоторегистратора 9.

Пример. Необходимо обнаружить локальную подводную структуру типа подводной гряды на изображении взволнованной

55 поверхности моря в зоне солнечного блика, приведенном на фиг. 1. Согласно известному способу дешифрирования изображений взволнованной поверхности моря исходное! с>8}>Г(Г) ) изображение подвергают поэлсментш)й просTp3нствеi!!!О-ча(тотной (!);Iьтi)BЦП!! с фильтром, инверсным спект ру с-2Tffc Tически однородной с груктуры Взволнованной поверхности моря. регистрируя при это}м

5 суммарную интенсивность отфильтровапноГО СИ Г На;12, 1,:! и ЕЯ ЖДО! О ИЗ Эс)ЕМ (.HTÎ B ф <1,:1 ЬТрации в Ви,(е !ростра}!Ственного раснредсл(НИ Я вЂ” ИЗОО«) с! ЖЕНИН и ОКОСТЬ КО 0«)ОГО !IPOП 0 Р Ц И О Н 3Л Ь Н 3 С !С ! Е и И Д(» ф О «) }М 2 ii и И ("! сl Т i C Т и— чески однородной с Груктуры. с)то изображение представлено i!2 фиг. 2. Аномалию пространственной структуры волнения о»НЯРУживЯ<»T по ска !к ЯРк()cTH !I3 пзобРЯжеf(HH, п«)е (ст3В Ic}III»)1 Н3 фпг. 2 (B!l,!!12

НИЦЯ Г«)ядЫ, (ОНПЯДЯЮП(ЯЯ CÎ Ск )с)КО}М яр f5 кости на этом изображении).

Методом резкои маски с накоплением

П«)ОИЗ ВОДЯ) С! 1 а ЖИВЯ НИС ПО г} )<ТОНОВ»ОЙ CTf):, Ктуры на новом изображении вне зоны скачКа Сгм М 3 !i! !ой ННТ(!ОСИ В НОСТИ. И зоб ра Жгзь(ИЕ после ог!еп;)ции сглаживания представлено

НЯ фИГ. 5. (ля полу;ения пространственно- .2."-, c òoòного фи.))(тра согласно операции <> реги(.трируют на ile Гати вный фот(>м;-.,":=риал В спектральной плоскости когерептi!о-0:Г(и— ческОГО устрОЙствя пзооряжение jf«i»cT>3}IOIBCili О-ЧЯС 1 ОТНОГО CII(.г(Т«)3 Э. !ЕМСНТЯ tl)и„iьтpации пря}моугольной формы «фиг. 4;1). ««ри этом са}м элемент фильтрации в эт»й îfio!)2ЦИИ BLIHO.!НЯ(T PO.IL iРЯНСПЯРаlfT3. «!2 f:(E 2тинном фотоматериале таким образом фор- 3()

Ч}1Р -ЕТCЯ фи "}гтР Яг<*;i }Ит г ДНО-ЧЯ) TOTli3}I. 2«)яктс«)истпкя котo«)o! 0 инверс!!3 clll.кт«)у

ЭЛЕМЕНта фиснтРЯЦИИ ИСХОДНОГО ИЗОбРЯжсния «фильтр изображен на фиг. 4б!.

По lt i(. и}!(>с п})п с! .!Вживании «>352(< ние устанавливак)т В плоскости тра !СпаранT3, ) кОГепснтHÎ-Опти !вской (".ò3новки, ИЗ»0«ЗЯЖЕННОИ !13 (1)ИГ. сг, П РИ ЧС<М В И<30 КОС

ТИ (7>}IЛЬ) РЯ ) СС) с! На В П(ва)Е . I !!З<.0 I ОВЛСНг! ыЙ ПО OII(ОС);)2 }! . Г))с I!!О-)}с!ст(гт

}11,!!! фH,"1,7 f), и> Bl ()(.ПЫ .! ."-.. ii" j(

ИЗООРажсние, Отгт)11. Iь: РО})2!!!1(>(!ЕРС: (!)НЛ(Г! Р ! «3 ОтфИ. ÜTрОВЯ!i1 () 1 I lзi) )02 гнсi!! .::: П «)()5! В. !яl»тся конт Г>ы ГГ> > :!Iцы lк)л! !лип l ГО) кг)Ы -!О ((O7 OР*, 1 П М «7<г Ю; 1, >()) < i 21 г) (>»НЯ РУ;:,; Иной i t», 1.о -) !1()}! Г!)}! t!,!. «1 1»002 !

ЖС}!НЕ If(;, j ) г;(}П)»; В f>СЗ :.q j, < Гс (П,;,,! ПЯцип с (}!)ильтром, и!!В <)(Hf<â:. Спскг-, у эг!Смсн, с! фгl.1I T«)31(

1,! t,! (. i C. i I I!i i! i . (г ". I ) ь г г 0 (.

В Нг . ",,2 :1j ) - !5 ) 7(!!! ji .I O К»г! )»2, ф»р !<1<)I .))). . Tilif, i!d! .)i IÂ,!2 )() I 11)0(Гг})ЯН

ТГ, Hiî-ЧЯСТОТНЫЙ г))1 !LГ,),::1!1Ä)1!jT> 1ПоЧсlс Г»тная ХЯ «)!)КТЕ!):!Стнк}1 }(О Г() .1()гl) П Н ВЕРСil2 С В<С!<,Т«)) i. Il М: 1!! -, ф!1.1Ь «) II i! li, П фИЛ Ьт«))К> Г i !, i 2< ii((Н IOC i j»t.)))HÕ .( я }НОВ()Е

1!300ра)кен!j0 к) ; j", па, !»I((!,"ьнО!j нс»дно«)од}!ОС")-!< ТНЯ

i (оставитель В. Подгорнов

Редактор А. Огар Техред И. Берес Корректор A. Тяско

Заказ 7627/39 Тира к700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ГО,Р по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж 35, Раугиская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4