Курсовая работа на тему: Анализ дефектных изображений. Восстановление пикселей

Введение

В качестве приёмника света раньше использовались фотоматериалы: фотопластинки, фотоплёнка, фотобумага. Позже появились телевизионные камеры и ФЭУ (фотоэлектрический умножитель). Но прогресс не стоит на месте и в конце 60-х - начале 70-х годов XX века начали разрабатываться так называемые "Приборы с Зарядовой Связью", что сокращённо пишется как ПЗС.

На сегодняшний день ПЗС-матрицы нашли широкое применение: от цифровых фото и видео камер и мобильных телефонов, до телескопов и спутников. Это объясняется тем, что стало возможным преобразование спроецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных при наличии АЦП (аналого-цифрового преобразователя) непосредственно в составе матрицы.

Не смотря на все достоинства такие светочувствительные матрицы не идеальны, вследствие чего нередко встречаются дефекты изображения, проявляющиеся только на одной ячейке или небольшой группе ячеек. Наиболее распространены так называемые дефекты "горячие пиксели" и "битые пиксели". Первые проявляются при условии, что значение выходного сигнала имеет неверную зависимость от входного, или выходной сигнал в наибольшей степени зависит от иных факторов (температуры, значения соседних пикселей).

"Битые пиксели" проявляются в неизменности выходного сигнала нескольких пикселей в цифровом файле и, как правило, имеют черный цвет на изображении. Подчас столкнувшись с таким дефектом нецелесообразно работать с изображением, поскольку свойства объекта на снимке могут не соответствовать действительным свойствам объекта, поэтому первым делом необходимо провести восстановление "битых пикселей". Именно этой проблеме посвящена курсовая работа, цель которой - реализовать фильтр, восстанавливающий "битые пиксели" в дефектных изображениях.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

) Выявить характерные свойства "битых пикселей", проанализировав дефектные изображения.

2) В программном комплексе Microsoft Visual Studio 2008 разработать программное обеспечение, а в частности - реализовать фильтр, позволяющий выполнить восстановление.

) Сделать выводы, обработав дефектные снимки.

Выбор в качестве среды разработки ПО Microsoft Visual Studio 2008, объясняется хорошими теоретическими и практическими знаниями автора в программировании на языке С++, а так же - опытом реализации программ в этой среде.

Конечно, имея дефектное изображение, не проще ли получить новое свободное от артефактов? Очевидно, что нет. Матрица с "битыми" светочувствительными элементами будет постоянно давать дефектное изображение. Замена представляется не всегда допустимой, в виду высокой стоимости, а подчас не возможной, говоря о сенсоре, установленном на спутнике. К тому же в астрометрии и фотометрии малых тел Солнечной системы (астероиды, кометы) используют снимки с большими выдержками, при этом вероятность появления "битых пикселей", которые могли и не проявляться при нормальной выдержке, возрастает. По этим простым причинам проблема восстановления "битых пикселей" становится особенно актуальной.

Оглавление

- Введение

- Анализ дефектных изображений

- Реализация программного обеспечения и фильтра восстановления Заключение

- Список используемой литературы

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были изучены основные постоянные свойства "битых пикселей": для черно-белого изображения значение уровня цвета таких пикселей 0-1, для цветного 0-4 для каждого из субпикселей. Помимо этого, был изучен принцип представления изображения в ЭВМ, рассмотрены основные функции, свойства, события.

Итогом курсовой работы является разработанная программа, которая рассчитана на восстановление "битых пикселей" присутствующих на изображении, посредствам фильтра "среднее". Реализованное программное обеспечение позволяет успешно справляться с проблемами такого рода: находит "битые пиксели" и восстанавливает их. Новое значение берется как среднее в окрестности восстанавливаемой точки.

Список литературы

1. Астрономические новости NASA на русском языке. Новости космоса. - <http://www.astrogorizont.com>

. Мир фотографии - http://fotomir. ucoz.ru <http://fotomir.ucoz.ru>

3. MSDN Library для Visual Studio 2008.

4. Пахомов Б.И. С/С++ и МS Visual С++ 2008 для начинающих. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009. - 624с.

. Свободная энциклопедия - http://ru. wikipedia.org <http://ru.wikipedia.org>

. Хортон А. Visual С++ 2008. Базовый курс. - Москва: Диалектика, 2009. - 1280с.

. Шовенгердт Р. А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. - Москва: Техносфера, 2010. - 560с.