Оценка ошибок синтеза изображений с суперразрешением на основе использования нескольких кадров
Кокошкин А.В., Коротков В.А., Коротков К.В., Новичихин Е.П.

 

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Россия

Аннотация:
Предлагаемая работа показывает возможность оценки ошибок синтеза изображений с суперразрешением, полученных на основе использования нескольких кадров. Показана возможность выявления областей с большими ошибками интерполяции, основываясь только на применяемом методе интерполяции и интерполируемых данных. Продемонстрирована возможность определения необходимого количества использованных для формирования изображения кадров по величине оценки ошибок интерполяции. В данной работе приводятся как результаты интерполяции сформированных тестовых кадров, способ корреляционного субпиксельного определения сдвигов кадров относительно 1 кадра, так и оценка возникающих при этом ошибок интерполяции. Показано, что до проведения измерений нельзя предсказать количество кадров, необходимое для достижения необходимого уровня ошибок интерполяции. Предлагаемый метод позволяет контролировать величину ошибок в процессе измерений. Показано, что оценка ошибок метода суперразрешения, основанная на тестовых изображениях, малоперспективна, поскольку величина ошибок зависит как от самого изображения, так и от набора субпиксельных смещений кадров низкого разрешения. Приведён весь путь получения результатов работы, начиная от формирования тестового изображения и заканчивая выводами.

Ключевые слова:
интерполяция, оценка ошибок интерполяции, обработка экспериментальных данных.

Цитирование:
Кокошкин, А.В. Оценка ошибок синтеза изображений с суперразрешением на основе использования нескольких кадров / А.В. Кокошкин, В.А. Коротков, К.В. Коротков, Е.П. Новичихин // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 5. – С. 701-711. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-5-701-711.

Литература:

  1. Karimi, E. A survey on super-resolution methods for image reconstruction / E. Karimi, K. Kangarloo, Sh. Javadi // International Journal of Computer Applications. – 2014. – Vol. 90, Issue 3. – P. 32-39. – DOI: 10.5120/15557-4300.
  2. Мишин, А.Б. Метод, алгоритм и адаптивное устройство обработки изображений на базе КМОП-видеодатчиков с использованием нейроподобных структур : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.05 / Мишин Александр Борисович. – Курск, 2015. – 102 с. – 415080570001.
  3. Маркелов, К.С. Модель повышения информативности цифровых изображений на базе метода суперразрешения / К.С. Маркелов // Инженерный вестник 77-48211/552065. – 2013. – № 03. – С. 525-542.
  4. Насонов, А.В. Регуляризирующие методы повышения разрешения изображений и суперразрешения : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.18 / Насонов Андрей Владимирович. – М., 2011. – 110 с.
  5. Гошин, Е.В. Двухэтапное формирование пространственного преобразования для совмещения изображений / Е.В. Гошин, А.П. Котов, В.А. Фурсов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 886-891.
  6. Ермаков, Д.М. Оценка точности интерполяционной схемы спутникового радиотепловидения / Д.М. Ерма­ков, Е.А. Шарков, А.П. Чернушич // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2015. – Т. 12, № 2. – С. 77-88.
  7. Кокошкин, А.В. Об использовании простого способа оценки ошибки интерполяции экспериментальных данных [Электронный ресурс] / А.В. Кокошкин, В.А. Коротков, К.В. Коротков, Е.П. Новичихин // Журнал Радиоэлектроники. – 2016. – № 9. – URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep16/5/text.pdf (дата обращения 23.05.2017).
  8. Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гон­салес, Р. Вудс. – М.: Техносфера, 2005. – 1071c. – ISBN 5-94836-028-8.
  9. Шарый, С.П. Курс вычислительных методов / С.П. Ша­рый. – Новосибирск: НГУ, Институт вычислительных технологий СО РАН, 2016. – 498 с.
  10. Форсайт Дж. Машинные методы математических вычислений. / Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер – М.: Мир, 1980. – 279 с.
  11. Shutko, A.M.Microwave radiometry in monitoring and emergency mapping of water seepage and dangerously high groundwaters / A.M. Shutko, A. Haldin, V. Krapivin, E. Novichikhin, I. Sidorov, Yu. Tishchenko, R. Haarbrink, G. Georgiev, R. Kancheva, H. Nikolov, T. Coleman, F. Archer, P. Pampaloni, S. Paloscia, A. Krissilov, A.C. Carmona // Journal of Telecommunications and Information Technology. – 2007. – No 1. – P. 76-82.
  12. Иванов, В.А. Оценивание субпиксельного сдвига дискретных изображений / В.А. Иванов, В.С. Киричук, В.П. Косых // Автометрия. – 2007. – Т. 43, № 3. – С. 15-30.
  13. Гудков, С.А. Метод обработки сигналов вихретокового датчика контроля параметров дисперсных сред / С.А. Гудков // Современные техника и технологии СТТ-2012. – 2012. – С. 183-184.
  14. Бабак, В.П. Локализация места положения сквозных дефектов по сигналам акустической эмиссии / В.П. Бабак, П.В. Пономаренко // Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. – 2007. – № 1. – С. 39-46.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20