Cубпікселні методи обробки дискретної вимірювальної інформації в комп'ютерних оптико-електронних системах

Зміст
ВСТУП
РОЗДІЛ СТАН ПРОБЛЕМИ ТА ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ
1.1. Задачі, що покладені на комп'ютерні оптико-електронні системи
1.2. Оптико-електронні системи, основні тенденції розвитку
1.3. Огляд моделей простих елементів об'єкта на зображенні
1.4. Класифікація методів крайового детектування об'єкта
1.5. Аналіз детекторів простих елементів зображень
1.6. Аналіз методів субпікселної локалізації краю зображення об'єкта
1.7. Огляд методів субпікселної локалізації максимуму інтенсивності світлової плями
1.8. Вибір та обґрунтування критерію оцінки ефективності КОЕС геометричних параметрів об'єктів
1.9. Напрямок та задачі досліджень
Висновки
РОЗДІЛ ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ СУБПІКСЕЛНОЇ ОБРОБКИ ДИСКРЕТНОЇ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ІНФОРМАЦІЇ
2.1. Узагальнена математична модель перепаду інтенсивності на основі властивостей оптичної системи та фотоприймача
2.2. Узагальнена математична модель перепаду інтенсивності при дискретному його поданні
2.3. Математична модель квазіасиметричного перепаду інтенсивності
2.4. Субпікселний метод знаходження краю об'єкта в міжпікселном просторі
2.4.1. Аналіз процесу знаходження крайової точки на основі низькочастотної фільтрації
2.4.2. Математична модель знаходження краю зображення об'єкта в міжпікселному просторі на основі поліноміальної інтерполяції
2.4.3. Математична модель знаходження крайової точки зображення об'єкта на основі кусково-лінійно інтерполяції
2.5. Математична модель визначення положення максимуму інтенсивності світлової плями
2.5.1. Математична модель визначення положення максимуму світлової плями на основі нахилу функції розподілу інтенсивності
2.5.2. Математична модель визначення положення максимуму інтенсивності світлової плями на основі низькочастотної фільтрації
Висновки
РОЗДІЛ РОЗРОБКА МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ОБ'ЄКТА ВИМІРЮВАННЯ
3.1. Метод визначення субпікселної координати краю зображення об'єкта вимірювання
3.1.1. Вибір фільтрів приглушення шуму в задачах крайового детектування
3.1.2. Розробка детектора крайового детектування на основі низькочастотної фільтрації
3.2. Відновлення неперервного контуру на основі його дискретного подання
3.3. Метод визначення субпікселної координати максимуму інтенсивності світлової плями
3.4. Метод виділення контуру об'єкта вимірювання
3.4.1. Узагальнена схема методу виділення контуру
3.4.2. Градієнтний детектор виділення контуру та простих елементів зображення
3.4.3. Ізотропний детектор виділення контуру та простих елементів зображення
3.5. Метод порогової обробки на основі низькочастотної фільтрації
3.5.1. Автоматичне визначення порога бінаризації на основі трипікової гістограми
3.5.2. Градієнтний метод автоматичного визначення порога бінаризації на основі однопікової гістограми
3.5.3. Метод порогового виділення контуру
3.6. Апаратна реалізація методу виділення контуру на основі низькочастотної фільтрації
Висновки
РОЗДІЛ ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБОК МОДЕЛЕЙ ВИЗНАЧЕННЯ ПРОСТИХ ЕЛЕМЕТІВ ЗОБРАЖЕННЯ ТА ЯКОСТІ ВИДІЛЕННЯ КОНТУРУ
4.1. Аналіз методичних похибок моделі примежової кривої
4.2. Оцінювання методичних похибок визначення положення максимуму інтенсивності світлової плями
4.3. Аналіз похибок моделювання методу крайового детектування
4.4. Оцінювання якості роботи комбінованого фільтра приглушення шуму
4.5. Аналіз похибок моделювання положення максимуму інтенсивності зображення світлової плями
4.6. Порівняльний аналіз детекторів виділення контуру на основі низькочастотної фільтрації
4.7. Оцінювання похибок субпікселного вимірювального перетворення
4.7.1. Оцінювання максимальної похибки субпікселної дискретизації
4.7.2. Оцінювання субпікселної похибки квантування
4.7.3. Оцінювання похибки, викликаної шумами КОЕС
4.7.4. Оцінювання методичних похибок дискретизації та відновлення зображення
Висновки
РОЗДІЛ РОЗРОБКА ПРИКЛАДНИХ КОМП'ЮТЕРНИХ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ОБ'ЄКТІВ
5.1. Обґрунтування оптико-електронного методу вимірювання поверхневого натягу рідини в електричному полі
5.1.1. Удосконалена математична модель поверхневого натягу рідини на основі лежачої краплі в електричному полі
5.1.2. Обробка зображення краплі та визначення геометричних параметрів меніска
5.1.3. Комп'ютерна оптико-електронна система вимірювання поверхневого натягу рідини
5.1.4. Аналіз статичних метрологічних характеристик оптико-електронного вимірювача поверхневого натягу
5.2. Комп'ютерна оптико-електронна система параметрів стопи людини
5.2.1. Дослідження відбивної здатності біотканини стопи людини
5.2.2. Математична модель оптико-електронного сенсора параметрів стопи людини
5.2.3. Структурні особливості оптико-електронної комп'ютерної системи параметрів стопи людини
5.2.4. Аналіз статичних метрологічних характеристик КОЕС параметрів стопи людини
5.3. Комп'ютерна оптико-електронна система постави тіла людини
5.3.1. Математична модель знаходження відстані до світлової точки, відбитої від поверхні об'єкта
5.3.2. Математична модель знаходження координати глибини об'єкта дослідження
5.3.3. Аналіз статичних метрологічних похибок комп'ютерної оптико-електронної системи постави тіла
РОЗДІЛ АПАРАТНО-ПРОГРАМНА РЕАЛІЗАЦІЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ КОМП'ЮТЕРНИХ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМ
6.1. Аналіз похибок методу крайового детектування на основі застосування плоскопаралельних мір довжини
6.2. Експериментальні дослідження методу крайового детектування на основі використання рефрактометричної межі світлотіні
6.3. Практична реалізація КОЕС вимірювання поверхневого натягу
6.4. Експериментальні дослідження КОЕС вимірювання поверхневого натягу
6.5. Практична реалізація КОЕС параметрів стопи людини ("PodPro")
6.5.1. Рекомендації користувачу програмного забезпечення КОЕС параметрів стопи
6.5.2. Експериментальні дослідження КОЕС параметрів стопи людини
6.6. Практична реалізація КОЕС постави тіла ("VertPro") та рекомендації користувачу програмного забезпечення
6.7. Експериментальні дослідження КОЕС постави тіла
Висновки
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ
ДОДАТКИ
Додаток А Алгоритм визначення спільних точок примежових кривих
Додаток Б Фільтр для приглушення шуму
Додаток В Детектор знаходження краю об'єкта
Додаток Д Градієнтний детектор
Дадаток Е Ізотропний детектор
Додаток Ж Гістограма точок перетину фільтрованих зображень
Додаток З Програма поелементного перетворення зображення
Додаток И Принципова схема низькочастотної фільтрації та результати моделювання
Додаток К Інтерфейс програмного забезпечення "PodPro"
Додаток Л Дослідження постави тіла людини
Додаток M Детектор знаходження положення максимуму інтенсивності світлової плями та алгоритм функціонування програми
Додаток Н Впровадження результатів дисертаційної роботи
Список