С
помощью циф-
ровой обработки
изображений
решаются различные
задачи, которые можно
разделить на следую-
щие категории: улуч-
шение изображения,
распознавание образов,
машинная графика
и эффективное кодиро-
вание. В основе многих
алгоритмов обработки
изображений лежит
процедура преобразо-
вания входного сигнала
из пространственно-
временной области в спектрально-частотную. При
транспортировке спектра по каналу связи желательно
обойтись без постоянной составляющей изображения,
которая определяет общий фон и требует наибольших
энергетических затрат при её передаче. Для этого
в матрицу изображения необходимо ввести столбец
элементов, соответствующих уровню «черного» (или
белого, или любого другого уровня), который на при-
емной стороне можно будет использовать для восста-
новления постоянной составляющей всего изображе-
ния. Возможность такого подхода вытекает из свойств
нетригонометрических ортогональных преобразований,
построенных на основе кусочно-постоянных функций.
Пример формирования такого спектра для передачи
его по каналу связи приведен на рисунке 1.
При передаче по нему могут быть выявлены со-
ставляющие, не вносящие существенного вклада
в изобразительные свойства изображения. Их можно
отбросить, осуществив, таким образом, дополнитель-
ное сжатие изображений. При использовании режима
сжатия информации при передаче производится от-
брасывание энергетически мало значимых элементов
сигнала. Количество отбрасываемых элементов опре-
деляется назначением системы и задается пороговым
значением, ниже кото-
рого значение элемента
приравнивается к нулю.
Доля отбрасываемых
элементов задается
в процентном отноше-
нии к общему числу
элементов.
Пример применения
процедуры сжатия к пе-
редаваемому изобра-
жению иллюстрируется
рисунком 2. Степень
сжатия оценивается
параметром А% — доля
отброшенных элемен-
тов и количеством бит,
затрачиваемых на пере-
дачу одного пикселя
изображения при 8-бит-
ной кодировке шкалы
яркостей элементов
изображения.
Анализ полученных
результатов позво-
ляет сделать вывод
о достаточно высо-
кой степени сжатия
изображений, которая
может быть достигну-
та с использованием
данного протокола.
В системах с высокой
ответственностью за
мелкие детали степень
сжатия не должна пре-
вышать 3. Для систем
с основной задачей
обнаружения наличия
определенных объектов
можно допустить существенную степень сжатия, до 10
и более, что подтверждает рисунок 2. Дополнительным
преимуществом данного метода передачи является за-
крытость канала передачи при переменных параметрах
преобразования.
КОСТРОВ
Борис Васильевич,
заместитель начальника
отдела АСУ
СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
ЗАТРАТ НА ПЕРЕДАЧУ
ИЗОБРАЖЕНИЙ ПО КАНАЛУ СВЯЗИ
Рисунок 1.
а — изображение земной поверхности;
б — передаваемый спектр
а)
б)
Рисунок 2.
Пример исполь-
зования данного метода для
передачи изображения при
разных параметрах сжатия в
сравнении с исходным изо-
бражением
Исходное изображение
Сжатое изображение СКО=5.8,
А=75% (2,54 бит/пикс)
Сжатое изображение СКО=10.32,
А=91% (0.92 бит/пикс)
24
СБОРНИК ДОКЛАДОВ
II МЕЖВЕДОМСТВЕННАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
СПЕЦИАЛЬНАЯ ПОДВИЖНАЯ РАДИОСВЯЗЬ
2017
