DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-4-573-580


УДК528.067

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ КОНТРАСТА ИЗОБРАЖЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СЪЕМКИ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА

Алтухов А. И., Шабаков Е. И., Коршунов Д. С.


Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Алтухов А.И., Шабаков Е.И., Коршунов Д.С. Метод повышения контраста изображений в условиях съемки Земли из космоса // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 4. С. 573–580. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-4-573-580

Аннотация

Предмет исследования. Предложен метод повышения контраста изображений земной поверхности, получаемых с использованием бортовых оптико-электронных комплексов космических систем дистанционного зондирования. Актуальность предложенного метода подтверждается результатами оценивания контраста космических снимков, полученных с использованием современной регистрирующей аппаратуры, и результатами расчета контраста для моделируемых условий съемки. Метод. В основу метода положена идея совмещения космических снимков с разной экспозицией. Это позволяет получить результирующий снимок с расширенным динамическим диапазоном яркости. Такой снимок обладает высоким контрастом в области темных и светлых полутонов и лучше отображает детали наблюдаемых объектов. Основные результаты. Проведена оценка контраста изображения, полученного при выборе параметров съемки по традиционной методике. Сделан вывод о том, что качество получаемых снимков из космоса в настоящее время ограничено, так как параметры работы бортового оптико-электронного комплекса не позволяют учесть большое количество объектов с различными оптическими характеристиками, находящихся в пределах поля захвата регистрирующей аппаратуры. На основании исследований предложен подход к повышению контраста изображений, суть которого сводится к расширению динамического диапазона яркости и, как следствие, повышению контраста получаемых снимков. Практическая значимость. Предложенный метод к обработке данных дистанционного зондирования Земли позволяет получать пригодные для интерпретации снимки объектов, расположенных на земной поверхности в любых условиях освещенности. Это повысит точность информационного обеспечения при выполнении работ топогеодезического обеспечения и картографирования территорий.


Ключевые слова: совмещение изображений, экспозиция, динамический диапазон яркости изображений, качество космического снимка, контраст

Список литературы
1.     Веселов Ю.Г., Островский А.С., Сельвесюк Н.И., Красавин И.В. Оценка предельного разрешения цифровых оптико-электронных систем дистанционного зондирования земли с использованием теории линейных систем // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3(140). С. 84–89.
2.     Григорьев А.Н., Коршунов Д.С., Беляев А.С. Прогнозирование качества космических снимков космических систем дистанционного зондирования // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2010. № 629. С. 143–147.
3.     Григорьев А.Н., Дудин Е.А., Коршунов Д.С., Октябрьский В.В. Концептуальная и аналитическая модели ведения оптико-электронной съемки с априорной экспонометрией на борту космического аппарата // Современные проблемы ДЗЗ из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 128–138.
4.     Алтухов А.И., Гнусарев Н.В., Коршунов Д.С. Прогнозирование качества изображений космических объектов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 3(85). С. 36–41.
5.     Занин К.А. Выбор параметров оптико-электронной космической системы наблюдения по качеству изображения // Полет. Общероссийскийнаучно-техническийжурнал. 2007. №11. C. 30–37.
6.     Бакланов А.И. Системы наблюдения и мониторинга. М.: Бином, 2014. 234 с.
7.     Алтухов А.И., Коршунов Д.С., Шабаков Е.И. Метод повышения качества снимков космических объектов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. №4. С. 35–40.
8.     Алтухов А.И., Шабаков Е.И., Коршунов Д.С. Повышение качества изображений путем синтезирования космических снимков с разной экспозицией // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 1. С. 24–30. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-1-24-30
9.     Красильников Н.Н. Цифровая обработка 2Dи 3Dизображений. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. 608 с.
10.  Васильев А.С., Коротаев В.В., Краснящих А.В., Лашманов О.Ю., Ненарокомов О.Н. Совмещение тепловизионного и телевизионного изображений при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 4. С. 12–16.
11.  Васильев А.С., Краснящих А.В., Коротаев В.В., Лашманов О.Ю., Лысенко Д.Ю., Ненарокомов О.Н., Широков А.С., Ярышев С.Н. Разработка программно-аппаратного комплекса обнаружения лесных пожаров методом совмещения изображений // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 12. С. 50–55.
12.  Lashmanov O.U., Vasilev A.S., Vasileva A.V., Anisimov A.G., Korotaev V.V. High-precision absolute linear encoder based on a standard calibrated scale // Measurement. 2018. V. 123.
P. 226–234. doi: 10.1016/j.measurement.2018.03.071
13.  Коротаев В.В., Мельников Г.С., Михеев С.В., Самков В.М., Солдатов Ю.И. Основы тепловидения. СПб.: НИУИТМО, 2012. 122 с.
14.  Горбачёв А.А., Коротаев В.В., Ярышев С.Н. Твердотельные матричные фотопреобразователи и камеры на их основе. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 98 с.
15.  Korotaev V.V., Maraev A.A. Sources and Detectors of Optical Radiation. St. Petersburg, ITMO University, 2017. 104 p.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика