ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 304-311

Метод выделения контуров объектов на спутниковых снимках минимальными вычислительными ресурсами

Е.П. Петров 1 , Н.Л. Харина 1 , К.Н. Чукаев 1 
1 Вятский государственный университет, Киров, Россия
Одобрена к печати: 07.07.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-5-304-311
Выделение контуров на цифровых изображениях представляет собой начальный и решающий этап в распознавании объектов в системах технического зрения, дистанционного зондирования Земли и других предложениях. Большинство алгоритмов выделения контуров основаны на вычислении градиента изображения. Наиболее распространенными являются операторы Робертса, Превитта. Достоинством таких методов является малая вычислительная сложность. К недостаткам относятся высокая чувствительность к шумам, возможность появления разрывов в контуре. Метод Канни позволяет правильно определять положения границы и дает единственный отклик на одну границу, но является сложным в реализации. Выбор того или иного метода зависит от конечной цели всего процесса обработки изображений, типа обрабатываемых изображений, имеющихся вычислительных мощностей. В отличие от рассмотренных методов предлагаемый метод основан на математической модели изображения на основе двумерной цепи Маркова и требует для своей реализации минимум вычислительных ресурсов. При этом не требуется использование полноразрядного изображения, достаточно двух старших разрядных двоичных изображений, объединенных в плоскость. Анализ результатов показывает, что наиболее близкими к эталонному являются контуры, полученные методом Канни и предложенным методом. Однако метод Канни требует для своей реализации значительных вычислительных ресурсов, что затрудняет его применение в системах обработки изображений, требующих использование режима реального времени.
Ключевые слова: спутниковые изображения, цифровые изображения, Марковское случайное поле, цепь Маркова, матрица вероятностей перехода, предсказания элемента изображения, сегментация, контур объекта
Полный текст

Список литературы:

  1. Иванов Е.С. Некоторые приложения сегментации снимков ДЗЗ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 1. С. 105–116.
  2. Петров Е.П., Харина Н.Л., Медведева Е.В. Математическая модель цифровых полутоновых изображений Земли из космоса // Материалы II Всерос. НТК «Актуальные проблемы ракетно-космической техники». Самара, 2011. C. 179–185.
  3. Петров Е.П., Харина Н.Л., Ржаникова Е.Д. Математическая модель цифровых полутоновых изображений на основе цепей Маркова с несколькими состояниями // Нелинейный мир. 2013. Т. 11. № 7. C. 487–492.
  4. Фисенко В.Т., Фисенко Т.Ю. Компьютерная обработка и распознавание изображений. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2008. 192 с.
  5. Харина Н.Л. Метод выделения контуров на спутниковых снимках // Материалы IV Всерос. НТК «Актуальные проблемы ракетно-космической техники» (IV Козловские чтения). Самара, 2015. С. 258–262.