Исследование информационных возможностей оптико-электронных систем наблюдения
Диссертация
Процесс зрительного восприятия на настоящий момент продолжает активно исследоваться и вряд ли в обозримом будущем в. этом вопросе наступит полная, ясность. G другой стороны попытки создать полную модель этого процесса приводят кгромоздким построениям, непригодным для практического использования. В данной работе рассматривалось зрительное восприятие в рамках поставленной выше задачи — т. е… Читать ещё >
Содержание
- 1. Цель работы
- 2. Постановка задачи
- 3. Актуальность проблемы
- 4. Научная новизна и значимость работы
- 5. Защищаемые положения
- 6. Практическая полезность работы и внедрение
- 7. Апробация работы
- 8. Публикации
- 9. Структура диссертации
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Качество изображения
- 1. 2. Регистрация изображения оптико-электронной системой
- 1. 2. 1. Общая схема регистрации изображения оптико-электронной системой
- 1. 2. 2. Влияние атмосферы
- 1. 2. 3. Оптическая система
- 1. 2. 4. Смаз
- 1. 2. 5. Фотоприёмное устройство. Дискретизация и квантование
- 1. 2. 6. Визуализация
- 1. 3. Модель фотопроцесса
- 1. 3. 1. Линейное звено фоторегистрации
- 1. 3. 2. Нелинейное звено фоторегистрации
- 1. 3. 3. Шум фоторегистрации
- 1. 4. Апостериорная обработка
- 1. 5. Зрительное восприятие
- 1. 6. Выводы по главе
- Глава 2. Разработка вероятностной модели опознавания изображения
- 2. 1. Вероятность распознавания двух зашумленных изображений
- 2. 2. Оптимизация параметров системы по максимуму информации, содержащейся в изображении
- 2. 3. Вероятность опознавания изображений в присутствии аддитивномультипликативного шума
- 2. 4. Вероятность опознавания изображений в случае многоальтернативной задачи
- 2. 5. Качество изображения
- 2. 6. Модель зрительного восприятия
- 2. 7. Расчёт разрешения для систем с дискретизацией
- 2. 8. Выводы по главе
- Глава 3. Экспериментальное исследование зрительного восприятия человека-наблюдателя
- 3. 1. Методика эксперимента
- 3. 2. Результаты психофизического эксперимента
- 3. 2. 1. Временные характеристики опознавания размытых изображений
- 3. 2. 2. Опознание размытых зашумленных изображений
- 3. 2. 3. Улучшение опознания размытых изображений при наложении шума
- 3. 3. Сопоставление результатов эксперимента с модельными расчётами
- 3. 4. Зрительное восприятие дискретизованных изображений
- 3. 5. Выводы по главе
Список литературы
- Методика априорной оценки линейного разрешения на местности // Методика, М, 1990, 82с.
- Определение линейного разрешения на местности на основе анализа массива цифровых видеоданных // Методика, СПб, 1994, 37с.
- Мирошников М.М. Иконика наука об изображении // Успехи научной фотографии М.: Наука, т. ХХШ, 1985, с.4−28.
- Смирнов А.Я. Критерии качества дискретизированных изображений // Труды ГОИ, 1984, т.57, вып.191, с.111−116.
- Веселова Е.К. Экологический подход к оценке качества визуализации натурной информации // Труды ГОИ, 1992, т.79, вып.213, с. 104−110.
- Прэтт У. Цифровая обработка изображений М.: Мир, 1982., Кн.1, 312с.
- Прэтт У. Цифровая обработка изображений М.: Мир, 1982., Кн.2, 480с.
- Кононов В.И., Федоровский А. Д., Дубинский Г. П. Оптические системы построения изображений. Киев: Техника, 1981, 133с.
- О’Нейл Э. Введение в статистическую оптику. М.: Мир, 1966,256с.
- Мельканович А.Ф. Фотографические средства и их эксплуатация.: МО СССР, 1984, 576с.
- Березин Н.П., Кононов В. И. Разрешающая способность: история, состояние и развитие // ОМП, 1991, № 11, с.33−37.
- Кононов В.И. Связь информационных и вероятностных оценок систем формирования изображений (иконических систем) // ОМП, 1991, № 11, с. 13−18.
- Аэрофотообъективы. Метод определения фотографической разрешающей способности, OCT В-3−3599−77,1977.
- Березин Н.П., Сивяков И. Н. Выбор условий фотографирования с учетом апостериорной обработки фотоизображений // ЖНиПФиК, 1980, т.25, № 5, с.348−355.
- Березин Н.П., Сивяков И. Н. О предельных возможностях восстановления нерезких фотографических изображений //ЖНиПФиК, 1986, т.31, № 2, с.127−128.
- Березин Н.П., Сивяков И. Н. Оценка потенциального разрешения фотографического прибора // ОМП, 1986, № 4, с.4−6.
- Богачков Н.И., Кононов В. И., Рукосуев Б. Г., Тепляков Н. А. Технические средства воздушной разведки. Киев: Киевское высшее военное авиационное инженерное училище, 1974, 292с.
- O’Neil E.L. Transfer function for an annular aperture // J.Opt.Soc., 1956, v.46, № 3, p.280.
- Проектирование оптических систем // Под ред. Р. Шеннона, Дж. Вайанта / Пер. И. В. Пейсахсона, М.: Мир, 1983.
- Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. М.: Мир, 1970, 364с.
- Фивенский Ю.И. Методы повышения качества аэрокосмических фотоснимков. М.: Издательство МГУ, 1977, 158с.
- Ярославский Л.П. Введение в цифровую обработку изображений. М.: Советское радио, 1979,312с.
- Хуанг Т. Обработка изображений и цифровая фильтрация М.: Мир, 1979, 320с.
- Фризер X. Фотографическая регистрация информации. М.: Мир, 1978, 670с.
- Вендровский К.В., Вейцман Л. И. Фотографическая структурометрия. М.: Искусство, 1982,270с.
- Siedentopf Н. Uber Komigkeit, Dichteschwankungen und Vergrosserungsfanhigkeit photographischer Negative // Physik Z., 1937, v.38, p.454.
- Selwyn E.W.H. The theory of graininess // Photogr. J., 1935, v.75, p.571.
- Helstrom C.W. Image Restoration by the Method of Least Squares // JOSA, 1967, v.57, № 3, p.297−303.
- Голд Б., Рэидер Ч. Цифровая обработка сигналов. М.: Сов. радио, 1973.
- Andrews Н.С. Digital Image Restoration: A Survey // IEEE Computer, 1974, v.7, № 5, p.36−45.
- Кушпиль В.И., Веселова E.K. Классификация задач визуального наблюдения // Труды ГОИ, 1984, т.57, вып. 191, с. Ю—17.
- Петрова Л.Ф. Модели зрительного поиска // Труды ГОИ, 1984, т.57, вып. 191, с.37—55.
- Sachs М.В., Nachmias J., Robson J.G. Spatial-frequency channels in human vision // JOSA, 1971, v.61, p.1176−1186.
- Логвиненко А.Д. Чувственные основы восприятия пространства. М.: Изд-во МГУ, 1985, 224с.
- Глезер В.Д. Пороговые модели пространственного зрения // Физиология человека 1982, т.8, № 4, с.547−558.
- Campbell F.W., Carpenter R.H.S., Levinson J.Z. Visibility of aperiodic patterns compared with that of sinusoidal gratings // J. Physiol., 1969, v.203, p.223−235.
- Kelly D.H. Visual responses to time-dependent stimuli. П Singlechannel model of the photopic visual system. // JOSA, 1961, v.51, p.747−754.
- Roufs J.A. Dynamic properties of vision. -1 II'// Vision Res., 1972, v.12, p.261−292.
- A.E.Burgess, R.F.Wagner, RJ. Jennings, H.B.Barlow Efficiency of Human Visual Signal Discrimination // Science, 1981, v.214, № 4516, p.93−94
- Koenderink J. J., Doom A.J. van. Detectability of power fluctuations of temporal visual noise // Vision Res., 1978, v.18, pl91−195.
- Rashbass C. The visibility of transient changes of luminance // J. Physiol., 1970, v.210, p. 165 186.
- Вольтерра В. Теория функционалов, интегральных и интегро-дифференциальных уравнений. М., Наука, 1982, 304с.
- Глезер В.Д. Зрение и мышление, JI-д, Наука, 1993, 284с.
- Вол И.А., Павловская М. Б. Корреляция между близостью Фурье-спектров изображений и ошибками в их опознании // Физиология человека, 1988, т.14, № 1, с.47−59.
- Трифонов М.И. Модель наблюдателя с вероятностной априорной информацией о местоположении тест-объекта // Труды ГОИ, 1987, т.64, вып.198, с.128−134.
- Красильников Н.Н. Теория передачи и восприятия изображений М.: Радио и связь, 1986, 248с.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е. Функциональная модель зрения // Оптический журнал, 1997, № 2, с.72−82.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Фильтрация в зрительной системе человека в условиях порогового наблюдения // Оптический журнал, 1999, № 1, с.5−14.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Применение принципов оптимального наблюдателя при моделировании зрительной системы человека // Оптический журнал, 1999, № 9, с. 17−24.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Экспериментальное исследование согласованной пространственной фильтрации в зрительной системе человека при наблюдении чисто хроматических изображений // Оптический журнал, 1999, № 10, с.22−25.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Математическая модель цветовой константности зрительной системы человека // Оптический журнал, 2002, № 5, с.38−44.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Исследование эффективности зрительной системы человека при опознавании статических изображений // Оптический журнал, 2002, № 6, с.27−34.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Моделирование механизма быстрой адаптации зрительной системы к изменению освещённости наблюдаемой сцены // Оптический журнал, 2003, № 6, с.33−38.
- Красильников Н.Н., Шелепин Ю. Е., Красильникова О. И. Пространственно-временная функциональная модель первичных звеньев зрительной системы // Оптический журнал, 2004, № 7, с.24−31.
- Красильников Н.Н. Обобщённая функциональная модель зрения и её- применение в системах обработки и передачи изображений // Автометрия, 1990, № 6, с.7−14.
- Сивяков И.Н., Макулов В. Б., Павловская М. Б. Зрительное восприятие размытых и зашумленных изображений // Труды ГОИ. Иконика. (Анализ и обработка изображений), Л-д, 1987, т.64, вып. 198, с.119−128 (9с.).
- Павловская М.Б., Сивяков И. Н., Макулов В. Б. Особенности опознания размытых и зашумленных изображений // Физиология человека, 1988, т. 14, № 5, с.797−805.
- Королёв А.Н., Морозова С. Л., Сивяков И. Н. Анализ и оптимизация информационных характеристик оптико-электронных систем наблюдения // Оптический журнал, 1995, № 5, с.54−58.
- Бондарко В.М., Данилова М. В., Красильников Н. Н., Леушина Л. И., Невская А. А., Шелепин Ю. Е. Пространственное зрение. СПб.: Наука, 1999, 218с.
- Шестов Н.С. Выделение оптических сигналов на фоне случайных помех. М.: Сов. Радио, 1967,347с.
- Вендровский К.В., Минкевич И. Г. Зависимость между светочувствительностью и гранулярностью фотоматериалов //ЖНиПФиК, 1971, т. 16, с. 127.
- Schwartz М., Bennet W.R., Stein S. Communication Systems and Techniques. New York: McGraw-Hill, 1966, 85p.
- Barnard T.W. An Image Evaluation Method. // A Symposium on Sampled Images. Norwalk (Connecticut): Perkin-Elmer Corporation, 1971.
- Пивоваров Ю.Л. Оценивание сигналов при мультипликативных искажениях // Изв. вузов СССР Радиоэлектроника, 1975, т.18, № 4, с. 39.
- Сивяков И.Н. Вероятность различения двух объектов в присутствии аддитивно-мультипликативного шума// Применение методов оптической обработки изображений. Л-д: ФТИ, 1986, с.80−92.
- Ginsburg А.Р. The perception of visual form: A two-dimensional filter analysis // Переработка информации в зрительной системе. Л-д, 1976, с.46−51.
- Борисова Е.Д. Количественная оценка роли пространственных частот в зрительном опознании // Физиол. человека, 1983, т.9, № 6, с.999−1004.
- Невская А.А., Паук В. Н., Макулов В. Б., Булашевич Т. С., Глезер В. Д. Временные характеристики опознания предметных изображений при фильтрации высоких пространственных частот // Физиол. человека, 1987, т. 13,№ 5, с.757−766.
- Свете Дж., Тэннер В., Бердзалл Т. Статистическая теория решений и восприятие // Инженерная психология. М., 1964, с. 296. (Swets J.A., Tanner W.P., Birdsall TJ. // Psychol. Rev., 1961, v. 68, № 5, p. 197−209.)
- A.E. Burgess, R.J.Jennings, R.F. Wagner. Statistical Efficiency: A Measure of Human Visual Signal-Detection Performance // J. Appl. Photogr. Eng., 1982, v.8, № 2, p.76−78.
- Burgess A.E., Effect of quantization noise on visual signal detection in noisy images // JOSA-A, 1985, v.2, № 9, p. l424−1428.
- Burgess A.E. Contrast discrimination in noise // JOSA-A, 1987, v.4, № 2, p.391−404.
- Burgess A.E. Visual threshould elevations due to noise // JOSA-A, 1989, v.6, № 7, p. l 122.
- Воронин Ю.М. // Тр. НИИЭИР, РИР, серия PC, 1977, № 4, с. 13.
- Красильников Н.Н. Влияние шумов на контрастную чувствительность и разрешающуюспособность приемной телевизионной трубки // Техника телевидения, 1958, вып.25, с.26−43.
- Живичин А.Н., Соколов B.C. Дешифрирование фотографических изображений. М.: Недра, 1980,252с.
- Manual of Remote Sensing, ed. Colwell R.N. 2-d ed. v. l, Theory, Instruments and — Techniques.: The Sheridan Press, 1983.
- Burgess A.E. Visual signal detection. III. On Bayesian use of prior knowledge and cross correlation // JOSA-A, 1985, v.2, № 9, p. 1498−1507.
- Burgess A.E., Colborne B. Visual signal detection. IY. Observer inconsistency // JOSA-A, 1988, v.5, № 4, p.617−627.
- Stroke G.W., Haliona M., Thon F., Willasch D. Image improvement in high-resolution electron microscopy using holographic image deconvolution, Optik // 1974, v.41, № 3, p. 319—343.
- Stroke G.W., Haliona M., Grinivasan V. // Phys. lett., 1975, V.51A, № 7, p.383.
- Королёв A.H. Анализ предельных возможностей апостериорного улучшения качества фотоизображений // Опт. и спектр., 1980, т.48, вып. З, с.600−604.
- Ллойд Дж. Системы тепловидения. М.: Мир, 1978, 416с.
- Сивяков И.Н. Расчёт разрешения для оптико-электронных систем // Оптический журнал, 1998, № 2, с.60−63.
- Тесты из двумерных фигур. Основные размеры. ОСТ ВЗ-З 820−77, 1978, 10с.
- Березин Н.П., Ильин В. В., Морозова СЛ., Столяров Ю. В. Восстановление резкости фотоизображения методом когерентно-оптической фильтрации // Труды ГОИ, 1979, т.44, вып. 178, с. 11—21.
- Карнаухов В.Н., Королёв А. Н., Столяров Ю.В. Цифровая обработка и когерентно-оптическая обработка фотоизображений с применением фильтров, синтезированных на
- ЭВМ. В кн.: Применение методов оптической обработки информации и голографии. JI-д.: 1980, с.109—112.
- Столяров Ю.В. Оптимальная линейная фильтрация изображений // Опт. и спектр. 1984, т.56, вып. 1, с. 175—179.
- Аковецкий В.И. Дешифрирование снимков, М.: Недра, 1983, 374с. -стр.45.
- Campbell F.W., Robson J. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J. Physiol., 1968, vol.197, № 3, p.551−561.
- Campbell F.W. The transmission of spatial information thrugh the visual system // Neurosciense, 1974, p.95−103.
- Мартынов B.H., Шкурский Б. И. Модель зрительного анализатора как оптимальной системы обнаружения // ОМП, 1980, № 8, с. 1−4.
- Шелепин Ю.Е., Колесникова JI.H., Левкович Ю. И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. JI-д: Наука, 1985, 103с.
- Гаузельман В.Е., Глезер В. Д., Калитиевский Н. А., Семёнов В. Е. Модель инвариантного описания зрительных образов // Сенсорные системы, 1994, т.8, № 1, с. 96.