Гомоморфная двухэтапная фильтрация последовательности изображений при наличии коррелированного спекл-шума
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Гомоморфная двухэтапная фильтрация последовательности изображений при наличии коррелированного спекл-шума
Гомоморфна двоетапна фильтрація послідовності зображень при наявності корельованого спекл-шуму Homomorphic Two-Stage Image Sequence Filtering Algorithm in the Presence of Correlated Speckle Noise |
|
| Creator |
Liashuk, O. M.
Vishnevyy, S. V. Zhuk, S. Ya. |
|
| Subject |
621.391
последовательность изображений; гомоморфное преобразование; фильтрация изображения; объединение оценок; апостериорная плотность вероятности — послідовність зображень; гомоморфне перетворення; фільтрація зображення; об'єднання оцінок; апостеріорна щільність ймовірності — image sequence; homomorphic transformation; image filtration; combine estimates; a posteriori probability density |
|
| Description |
В результате применения гомоморфного преобразования задача фильтрации спекл-шума сводится к фильтрации аддитивной помехи. С использованием свойства условной независимости получено выражение для апостериорной плотности вероятности отсчетов сигнальной составляющей и коррелированной помехи в каждой точке последовательности изображений. Синтезирован алгоритм вычисления математического ожидания и корреляционной матрицы совместной апостериорной плотности вероятности отсчетов сигнальной составляющей и коррелированной помехи в каждой точке для случая гауссовских апостериорных распределений. Полученный алгоритм обеспечивает некаузальную внутрикадровую и каузальную межкадровую обработку последовательности изображений. Его анализ выполнен с помощью статистического моделирования на модельном примере.
В результаті застосування гомоморфного перетворення завдання фільтрації спекл-шуму зводиться до фільтрації адитивної завади. З використанням властивості умовної незалежності отримано вираз для апостеріорної щільності ймовірності відліків сигнальної складової і корельованої завади в кожній точці послідовності зображень. Синтезовано алгоритм обчислення математичного очікування і кореляційної матриці спільної апостеріорної щільності ймовірності відліків сигнальної складової і корельованої завади в кожній точці для випадку гауссовских апостеріорних розподілів. Отриманий алгоритм забезпечує некаузальну внутрішньокадрову і каузальну міжкадрову обробку послідовності зображень. Його аналіз виконаний за допомогою статистичного моделювання на модельному прикладі. Introduction. An images received from synthetic-aperture radar and ultrasonic medical coherent systems are distorted by speckle noise which can be spatially correlated. Sequence frame processing is applied due to poor quality of source images. The large number of filters for processing the images distorted by a multiplicative speckle noise were developed at the present time. Most of existing filters don’t take into account spatial correlation in the speckle noise which leads to lower efficiency of noise suppression. Image sequence processing leads to processed data volume increase. Thus, a problem of computing complexity and practical implementability of the filtering algorithms used for speckle noise suppression is even more relevant. Theoretical results. The task of filtering the sequence of images in the presence of correlated speckle noise becomes the task of filtering a signal component in the presence of the additive correlated noise as a result of homomorphic transformation. An expression for posteriori probability density of signal component pixel and the correlated noise pixel in each point of the sequence of images was created using property of the conditional independence. It’s used for combining received posterior distributions at the first stage as a result of executing one-dimensional non-linear filtering. The algorithm of computation of mathematical expectation and correlation matrix of joint posteriori probability density of a signal and correlated noise pixels in each point for a case of gaussian posterior distributions for non-causal intraframe and causal interframe processing is synthesized. Experimental results. The developed algorithm allows to receive a gain in signal-to-noise ratio in 5.8-1 dB for a model example by processing from one to five frames compared to interframe averaging algorithm. The number of segmentation errors for the images filtered by Otsu algorithm using three frames is 2 % for the developed algorithm and 18 % for interframe averaging. Conclusion. The homomorphic two-stage filtering algorithm of the sequence of images in the presence of correlated speckle noise was developed. It uses two-stage joint filtering of a signal component and the additive correlated noise with intraframe not causal and interframe causal processing after homomorphic transformation. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2017-12-30
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion — — — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1437
|
|
| Source |
Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia; № 71 (2017); 52-59
Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 71 (2017); 52-59 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 71 (2017); 52-59 2310-0389 2310-0397 |
|
| Language |
rus
|
|
| Relation |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1437/1317
|
|
| Rights |
##submission.copyrightStatement##
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
|