От zero1975
К SKYPH
Дата 01.04.2022 18:34:06
Рубрики Современность;

Re: Это немного...

>Есть самые разные алгоритмы повышения четкости (резкости), пространственные, частотные, смешанные, от достаточно простых, которые заодно и зашумляют изображение, до достаточно сложных, действительно дающих очень хорошие результаты. Выше обсуждалась немножко другая, причем весьма небанальная задача, а именно опознание объекта, когда изображение этого объекта представляет буквально несколько пикселей. Тут традиционные алгоритмы обработки изображений не работают.

Так и я не про Sharpen в Фотошопе говорю. Мне демонстрировали, как, обработав серию фотографий неподвижного объекта, получили изображение с вполне читаемым текстом, хотя на исходных фото буквы угадывались с трудом. Объясняли тем, что серия фотографий позволяет убрать шумы без размытия, которое даёт увеличение выдержки, а микровибрации камеры и линз - повысить разрешение изображения. Сам я в этом ничего не смыслю, потому и спрашиваю - мухлевали?
От SKYPH
К zero1975 (01.04.2022 18:34:06)
Дата 02.04.2022 00:01:37

Добавка


> Объясняли тем, что серия фотографий позволяет убрать шумы без размытия, которое даёт увеличение выдержки,

На самом деле можно получить тот же результат не суммированием серии изображений, а увеличением выдержки. Но для этого матрица должна обладать очень большой емкостью пикселей (full well capacity). Такие матрицы слишком дороги и не применяются в обычной технике.

>а микровибрации камеры и линз - повысить разрешение изображения.

Есть способ повышения разрешения за счет точно измеренных смещений. А вот паразитные вибрации как раз вредны, они размывают изображение, что можно лечить разными способами, ну хоть маской нерезкости в простом случае. А можно было без всяких перемещений для повышения резкости использовать подчеркивание границ, используя фильтр Собеля, Винера или что-либо подобное.

> потому и спрашиваю - мухлевали?

Нет, конечно.
От Alexeich
К SKYPH (02.04.2022 00:01:37)
Дата 02.04.2022 03:08:10

Re: Добавка

>На самом деле можно получить тот же результат не суммированием серии изображений, а увеличением выдержки. Но для этого матрица должна обладать очень большой емкостью пикселей (full well capacity). Такие матрицы слишком дороги и не применяются в обычной технике.

Товарищ видимо писал о другом, о повышении качества изображения суммированием большого количества фото с короткой выдержкой при съемке с "неустойчивой платформы", соб-сно, опция давно доступная и во многих дешевых фотоаппаратах.
От SKYPH
К Alexeich (02.04.2022 03:08:10)
Дата 02.04.2022 10:13:30

Re: Добавка

>>На самом деле можно получить тот же результат не суммированием серии изображений, а увеличением выдержки. Но для этого матрица должна обладать очень большой емкостью пикселей (full well capacity). Такие матрицы слишком дороги и не применяются в обычной технике.
>
>Товарищ видимо писал о другом, о повышении качества изображения суммированием большого количества фото с короткой выдержкой при съемке с "неустойчивой платформы", соб-сно, опция давно доступная и во многих дешевых фотоаппаратах.

Наверное да. Но не понятно, зачем такой алгоритм использовать в указанной задаче, где по определению "платформа устойчива", во всяком случае есть все возможности реализовать устойчивость.
От zero1975
К SKYPH (02.04.2022 10:13:30)
Дата 02.04.2022 13:59:36

Re: Добавка

>>Товарищ видимо писал о другом, о повышении качества изображения суммированием большого количества фото с короткой выдержкой при съемке с "неустойчивой платформы", соб-сно, опция давно доступная и во многих дешевых фотоаппаратах.

>Наверное да. Но не понятно, зачем такой алгоритм использовать в указанной задаче, где по определению "платформа устойчива", во всяком случае есть все возможности реализовать устойчивость.

Упирали как раз на повышении детальности и разрешения. А пример с фотографированием таблички с текстом - приводили, чтобы показать, что итоговое изображение соответствует действительности, а не является набором артефактов от обработки.
От SKYPH
К zero1975 (02.04.2022 13:59:36)
Дата 03.04.2022 00:43:23

Re: Добавка

>>>Товарищ видимо писал о другом, о повышении качества изображения суммированием большого количества фото с короткой выдержкой при съемке с "неустойчивой платформы", соб-сно, опция давно доступная и во многих дешевых фотоаппаратах.
>
>>Наверное да. Но не понятно, зачем такой алгоритм использовать в указанной задаче, где по определению "платформа устойчива", во всяком случае есть все возможности реализовать устойчивость.
>
>Упирали как раз на повышении детальности и разрешения. А пример с фотографированием таблички с текстом - приводили, чтобы показать, что итоговое изображение соответствует действительности, а не является набором артефактов от обработки.

Есть такой способ повышения разрешения для датчиков с малым числом пикселей. По сути, производятся сканирующие движения. Для современных сенсоров видимого диапазона это не слишком оправдано. сейчас сенсоры хоть в 50, хоть в 120 мегапикселей - это уже ширпотреб. Вот когда мы плохо умели делать те же танковые тепловизионные прицелы, и с эпическим трудом созданные сенсоры представляли из себя линейки, условно, 200х4 чувствительных элементов, вот тогда и приходилось производить съемку сканирующим способом, чтобы превратить эти 4 в что-то хоть сколько-нибудь приемлемое типа 120.
От SKYPH
К zero1975 (01.04.2022 18:34:06)
Дата 01.04.2022 23:38:26

Re: Это немного...

>>Есть самые разные алгоритмы повышения четкости (резкости), пространственные, частотные, смешанные, от достаточно простых, которые заодно и зашумляют изображение, до достаточно сложных, действительно дающих очень хорошие результаты. Выше обсуждалась немножко другая, причем весьма небанальная задача, а именно опознание объекта, когда изображение этого объекта представляет буквально несколько пикселей. Тут традиционные алгоритмы обработки изображений не работают.
>
>Так и я не про Sharpen в Фотошопе говорю. Мне демонстрировали, как, обработав серию фотографий неподвижного объекта, получили изображение с вполне читаемым текстом, хотя на исходных фото буквы угадывались с трудом. Объясняли тем, что серия фотографий позволяет убрать шумы без размытия, которое даёт увеличение выдержки, а микровибрации камеры и линз - повысить разрешение изображения. Сам я в этом ничего не смыслю, потому и спрашиваю - мухлевали?

Это совсем просто, это было банальное суммирование. Регулярный сигнал ( буквы) дает устойчивое усиление сигнала, а нерегулярный гауссовский шум, характерный для цифровых матриц, и шум чтения матрицы, в силу случайности характера, "размазывается". Соответственно, отношение сигнал/шум после суммированния увеличивается весьма существенно, и в случае текста читаемость увеличивается очень существенно. Метод старый, надежный, требует очень мало вычислительной мощности, но для задач видеоразведки малоприменимый. Там приходится использовать куда более изощренные методы.
От zero1975
К SKYPH (01.04.2022 23:38:26)
Дата 02.04.2022 01:48:26

Спасибо, а можно пояснить - чем видеонаблюдение отличается?

>Это совсем просто, это было банальное суммирование. Регулярный сигнал ( буквы) дает устойчивое усиление сигнала, а нерегулярный гауссовский шум, характерный для цифровых матриц, и шум чтения матрицы, в силу случайности характера, "размазывается". Соответственно, отношение сигнал/шум после суммированния увеличивается весьма существенно, и в случае текста читаемость увеличивается очень существенно. Метод старый, надежный, требует очень мало вычислительной мощности, но для задач видеоразведки малоприменимый. Там приходится использовать куда более изощренные методы.

А чем задачи видеоразведки отличаются от того же текста? Изменением формы объекта из-за атмосферных искажений?
От SKYPH
К zero1975 (02.04.2022 01:48:26)
Дата 02.04.2022 02:38:09

Re: Спасибо, а...


>А чем задачи видеоразведки отличаются от того же текста? Изменением формы объекта из-за атмосферных искажений?

1) Ограничение по массе на малых и средних БПЛА. То есть, по определению на малых аппаратах стоят камеры с маленькими варифокальными объективами ( но с преимущественно длинным фокусом) и с маленькими матрицами. Следовательно, сразу теряем по светосиле, по шумности, да и по разрешающей способности.
2) Опять же, у нас подвижный аппарат с вибрацией от работы двигателя/движителя против стационарного.
То есть, мы всегда на матрице имеем смаз изображения.
Вообще в случае стационарной съемки мы имеем возможность обеспечить практически идеальные условия для съемки, правильное расположение, идеально подоьранный объектив под объект съемки и под расстояние, правильное освещение, минимизация динамического смаза. А в случае БПЛА мы вынуждены использовать один объектив на все про все. Поэтому чаще всего ставят несколько камер, если грузоподъемность позволяет, лазерную подсветку-дальномер, тепловизионный канал.
3)Атмосферные помехи, пыль, туман, дымка, осадки, часто недостаточное освещение, колебания воздуха.
4) Объекты наблюдения часто преднамеренно малоконтрастные и замаскированные.
5) Чаще всего задачи применения БПЛА требуют получения оперативной информации. То есть, надо получить улучшение изображения практически он-лайн. То есть, нежелательно использовать фильтры и прочие улучшайзеры изображения с ощутимой задержкой. А это требует применения фильтров со сложной математикой, требующих очень мощные вычислительные ресурсы. Сейчас софт для военных БПЛА часто подпирается искусственным интеллектом, умеющим распознавать типовые военные объекты.
То есть, кратко суммируя, качество сырого изображения с БПЛА чаще всего плохое и очень плохое, его надо сильно обрабатывать хорошей математикой для получения приемлемых результатов. В стационарных условиях, если нет ограничений на оборудование, только качество самого объекта может дать плохой результат, вот как в том примере с неконтрастным плохо читаемым текстом.
От zero1975
К SKYPH (02.04.2022 02:38:09)
Дата 02.04.2022 14:01:59

Re: Спасибо, а...

Спасибо, понял.
От Alexeich
К zero1975 (01.04.2022 18:34:06)
Дата 01.04.2022 20:32:54

Re: Это немного...

>Так и я не про Sharpen в Фотошопе говорю. Мне демонстрировали, как, обработав серию фотографий неподвижного объекта, получили изображение с вполне читаемым текстом, хотя на исходных фото буквы угадывались с трудом. Объясняли тем, что серия фотографий позволяет убрать шумы без размытия, которое даёт увеличение выдержки, а микровибрации камеры и линз - повысить разрешение изображения. Сам я в этом ничего не смыслю, потому и спрашиваю - мухлевали?

Не мухлевали, сокращение экспозиции (при условии, что она все еще достаточна для получения изображения), позволяет избавиться от гауссового шума, вызванного движениями камеры (ну или движения изображения от-но камеру в том случае когда оно вызвано движение среды между камерой и объектом наблюдения) за время длинной выдержки. Комбинируется много изображений с условием достижения максимума некоторой кросс-корреляционной функции. "Дрожание линз" (опять же, с характерным временем, бОльшим, чем экспозиция и по известному алгоритму) дает серию изображений, смещенных в фокальной плоскости на расстояние, меньшее чем величина пикселя, позволяя добиться "сверхразрешения" комбинируя несколько кадров.
Это стандартные методы улучшения изображений, отработанные первоначально в оптической астрономии и "пришедшие" в военную и гражданские области.
Есть еще всякие изощренные алгоритмы обработки, основанные на априорном знании о характере сигнала, винеровская фильтарция, метод CLEAN и про.ч и проч.
От zero1975
К Alexeich (01.04.2022 20:32:54)
Дата 01.04.2022 21:44:27

Спасибо! А то я уж засомневался. (-)