Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
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. 2017. Т. 14. № 7. С. 20-28

Текстурная сегментация зашумленных изображений поверхности Земли

Е.В. Медведева 1 , Е.Е. Курбатова 1 , А.А. Окулова 1 
1 Вятский Государственный университет, Киров, Россия
Одобрена к печати: 20.11.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-7-20-28
Предложен метод выделения протяженных текстурных областей с однородными статистическими характеристиками на спутниковых изображениях, искаженных аддитивным белым гауссовским шумом. Метод позволяет на первом этапе восстановить цифровые изображения при малых отношениях сигнал/шум, а на втором этапе выделить текстурные области. Метод базируется на представлении g-разрядных цифровых изображений набором g разрядных двоичных изображений и аппроксимации их случайным марковским процессом. Для предварительной обработки зашумленных изображений предложено использовать алгоритм трехмерной нелинейной фильтрации. Алгоритм эффективно использует статистическую избыточность изображений и позволяет получить более точные оценки состояний элементов изображений. Для выделения текстурных областей, предложено обрабатывать двоичные изображения старших разрядов с наиболее выраженными текстурными признаками. В качестве текстурного признака используются оценки вероятностей переходов между элементами двоичных изображений. Для вычисления статистических характеристик изображений применяется метод скользящего окна. Выделение областей с разной текстурой осуществляется на основе анализа гистограммы текстурного признака. Приведены результаты выделения текстур на искусственных и реальных зашумленных аэрокосмических изображениях. Качество текстурной сегментации оценивается по количеству ошибочно сегментированных элементов. Предложенный метод позволяет эффективно разделить зашумленное изображение на текстурные области (при отношении сигнал/шум до – 6 дБ), в которых вероятности переходов между элементами не превышают 0,2, со значением ошибки сегментации менее 8%.
Ключевые слова: цифровые изображения, случайные марковские процессы, текстурная сегментация, нелинейная фильтрация
Полный текст

Список литературы:

  1. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.
  2. Медведева Е.В., Трубин И.С., Устюжанина Е.А., Лалетин А.В. Нелинейная многомерная фильтрация многокомпонентных изображений // Машинное обучение и анализ данных. 2015. Т. 1. № 13. С. 1786–1795.
  3. Новости Самары // PROGORODSAMARA. URL: http://m.progorodsamara.ru//news/view/167006.
  4. Фраленко В.П. Методы текстурного анализа изображений, обработка данных дистанционного зондирования Земли // Программные системы: теория и приложения. 2014. № 4. С. 19–39.
  5. Шапиро Л., Стокман Д. Компьютерное зрение. Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 752 с.
  6. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. М.: Техносфера, 2010. 594 с.
  7. Haralick R.M. Statistical and structural approaches to texture // Proc. IEEE. 1979. Vol. 67. No. 5. P. 786–804.
  8. Kurbatova Е.Е., Medvedeva E.V., Okulova A.A. Method of isolating texture areas in images // Pattern Recognition and Image Analysis. 2015. Vol. 25. No. 1. Р. 47–52.
  9. Medvedeva E.V., Kurbatova E.E. A Two-stage image preprocessing algorithm // Pattern Recognition and Image Analysis. 2011. Vol. 21. No. 2. Р. 297–301.
  10. Petrov E.P, Trubin I.S., Medvedeva E.V., Smolskiy S.M. Mathematical Models of Video-Sequences of Digital Half-Tone Images // Integrated models for information communication systems and net-works: design and development. 2013. P. 207–241.
  11. Petrov E.P, Trubin I.S., Medvedeva E.V., Smolskiy S.M. Development of Nonlinear Filtering Algorithms of Digital Half-Tone Images // Integrated models for information communication systems and net-works: design and development. 2013. P. 278–304.
  12. Li S.Z. Markov Random Field Modeling in Image Analysis. Springer-Verlag London Limited, 2009. 569 p.
  13. +Zhang J., Tan T. Brief review of invariant texture analysis methods // Pattern Recognition. 2002. Vol. 35 (3). No. 3. P. 735–747.