Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:535.421
Номер:4 (156)
Опарин Е.Н., Лаппо-Данилевская А.К., Черных А.В., Цыпкин А.Н.
Изменение контраста изображения объекта наблюдения при однопиксельной и матричной визуализации через рассеивающую среду
Аннотация:
Введение. Особенностью техники однопиксельной визуализации является возможность регистрации изображения на детекторе без пространственного разрешения, которое достигается путем подсвечивания объекта наблюдения пространственно-модулированными паттернами освещения. Данная техника применяется для получения изображений объектов, находящихся в затрудняющих видимость условиях, таких как дым или туман. Особенностью проведенных на данный момент исследований является доказательство работоспособности методов улучшения качества изображений, полученных методом однопиксельной визуализации, при выбранных условиях для рассеивающей среды без выявления границ применимости. Данная работа экспериментально демонстрирует влияние количества рассеивающих частиц в среде на контраст однопиксельных изображений. Кроме того, выполнено сравнение контраста изображений, полученных с помощью однопиксельной визуализации и матричного приемника, выполненного по технологии прибора с зарядовой связью (ПЗС-камеры). Это позволяет не только сравнить методы визуализации при изменяющихся условиях, но и оценить влияние потерь, вносимых рассеивающей средой, на контраст однопиксельных изображений. Метод. В работе использована экспериментальная схема однопиксельной визуализации, в которой однопиксельный детектор и фокусирующая линза заменены на ПЗС-камеру для получения сравнительных изображений. Между объектом и детектором помещалась кювета с раствором молока в воде различных объемных концентраций. Для каждой концентрации изображение объекта восстанавливалось методом однопиксельной визуализации и регистрировалось на ПЗСкамеру до достижения концентрации рассеивающего вещества, при котором ни один из методов не позволил получить изображение. Затем для каждого полученного изображения рассчитывался контраст. Основные результаты. Показано, что восстановленному методом однопиксельной визуализации изображению при концентрациях молока до 1/150 соответствует средний контраст 0,21, не снижающийся по мере роста рассеяния. При этом для ПЗС-камеры средний контраст в отсутствие рассеяния составляет 0,70, а с ростом концентрации молока монотонно снижается до 0,07. Обсуждение. Основной особенностью изображений, полученных методом однопиксельной визуализации сквозь рассеивающие среды, является сохранение среднего контраста при увеличении концентрации рассеивающего вещества. Полученный результат указывает на сохранение отношений между всеми зарегистрированными на одиночный детектор интенсивностями, использующимися при построении корреляционной функции. Однопиксельное изображение перестает восстанавливаться в случае, когда свет, провзаимодействовавший с объектом из-за многократного рассеяния и поглощения водным раствором молока, не доходит до детектора. Рассмотренные особенности показывают перспективность использования однопиксельной визуализации для построения систем дистанционного зондирования с распознаванием образов объектов, так как позволяют получать схожие изображения при различных коэффициентах рассеяния рассеивающей среды.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Евстропьев С.К., Волынкин В.М., Булыга Д.В., Островский В.А., Макаров К.Н. и др.
Органо-неорганические светопоглощающие композиты для ближней инфракрасной области спектра - Шулепова А.В., Шулепов В.А., Стригалев В.Е.
Исследование пироэлектрического эффекта и создание модифицированной конструкции фазового модулятора на основе ниобата лития - Нгуен Х.Т., Власов С.М., Пыркин А.А., Калинин К.Ю., Нгуен М.Х., Нгуен В.В., Буй В.Х.
Синтез адаптивного наблюдателя для нелинейных нестационарных систем - Антипина Е.В., Мустафина С.А., Антипин А.Ф.
Автоматизация поиска оптимальных значений параметров процесса олигомеризации этилена - Осадченко А.В., Амброзевич С.А., Захарчук И.А., Ващенко А.А., Дайбаге Д.С., Рыжов А.В. и др.
Электролюминесценция новых координационных соединений ионов европия с β-дикетонами, уксусной и масляной кислотами - Казиева Н.М., Кухарев Г.А., Мауленов К.С.
Метод формирования мультимедийных файлов для задач лицевой биометрии и ее приложений - Кулин Н.И., Муравьев С.Б.
Продвинутые методы внедрения знаний в больших языковых моделях - Сидоренко Д.А., Шалыто А.А.
Предсказание связей «ген-болезнь» с помощью гетерогенной графовой нейронной сети - Садин Д.В.
Компьютерное моделирование взаимодействия ударной волны со стенкой, экранированной неоднородным слоем газовзвеси - Деева И.Ю., Шахкян К.А., Каминский Ю.К.
Моделирование многомерных данных с помощью композитных байесовских сетей - Заричняк Ю.П., Ходунков В.П.
Метод получения двухкомпонентных композиционных материалов с заданной теплопроводностью - Брызгунов П.А., Рогалев А.Н., Киндра В.О. и др.
Компьютерное моделирование тепломассообменных процессов при конденсации водяных паров из продуктов сгорания природного газа на поверхности гладких цилиндрических труб - Сухотерин М.В., Сосновская А.А.
Потеря устойчивости защемленной по контуру прямоугольной нанопластины - Мифтахов Э.Н., Кашникова А.П., Иванов Д.В.
Использование генетических алгоритмов для решения задачи поиска оптимального состава реакционной смеси - Булат П.В., Вокин Л.О., Волков К.Н. и др.
Конфигурируемые модели горения в камере сгорания микротурбинного двигателя с возможностью подключения различных физико-химических процессов - Сухов В.Д., Короткевич Г.В., Сергушичев А.А.
Многоуровневое расщепление в методе Монте-Карло для оценки вероятностей редких событий в пермутационных тестах - Теплякова А.Р., Шершнев Р.В., Старков С.О.
Метод сегментации мышечной ткани на снимках компьютерной томографии на базе предобработанных трехканальных изображений - Давыдов С.Ю., Лебедев А.А.
Модель адсорбции на эпитаксиальном графене: аналитические результаты