Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

К вопросу о подавлении цифрового шума при автоматическом построении контуров объектов «лед – вода» при обработке ледовой информации

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-1-102-114

Полный текст:

Аннотация

Настоящая работа посвящена практической реализации метода подавления цифрового шума при обработке изображений, содержащих ледовую информацию. На изображениях, содержащих ледовую информацию, присутствуют характерные особенности структуры, относящиеся к шуму, такие как зернистость, блики, ледовая крошка. Это затрудняет или делает невозможным автоматическое распознавание контуров объектов «лед – вода». Известно, что успех применения методов оконтуривания зависит от того, насколько понижена зашумленность изображения. В работе предлагается метод подавления цифрового шума для автоматического распознавании контуров объектов «лед – вода» в процессе аэрофотосъемки. Статья рассматривает построение метода подавления цифрового шума, основанного на последовательном применении вейвлет-преобразования Хаара, шумоподавлении с применением трэшолдинга, кластеризации методом k-средних. Для последующего автоматического построения контуров объектов «лед – вода» применяется оператор Собеля. Приведено описание особенностей каждого из шагов предложенного метода и его практическое применение на изображениях, содержащих ледовую информацию.

В заключении статьи сформулированы основные достоинства метода и возможное применение алгоритма в процессе локальной доразведки ледовой обстановки фарватера Северного морского пути при использовании беспилотных летательных аппаратов для аэрофотосъемки. Это позволит увеличить частоту обновления метеопрогноза, что будет способствовать обнаружению ледяных образований по курсу судна, предоставляя возможность заблаговременно выбрать оптимальный и экономически выгодный маршрут по Северному морскому пути.

У авторов нет конфликта интересов.

Об авторах

К. Н. Звягин
АО Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры
Россия


Д. Д. Мальцев
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
Россия


Список литературы

1. Добродеев А.А., Клементьева Н.Ю., Сазонов К.Е. Несимметричное движение крупнотоннажных судов в «узком» ледовом канале // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. Т. 64 (2). С. 200–207.

2. Миронов Е.У., Смирнов В.Г., Бычкова И.А., Клячкин С.В., Дымент Л.Н., Захваткина Н.Ю., Май Р.И., Гузенко Р.Б., Сапершрейн Е.Б., Михальцева С.В., Платонова Е.В., Астарцев Л.А. Экспериментальный аппаратно-программный комплекс спутникового мониторинга и прогноза ледовой обстановки // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 2 (112). С. 15–26.

3. Московский С.Б., Сергеев А.Н., Лалина Н.А. Очистка сигнала от шумов с использованием вейвлет-преобразования // Universum: Технические науки: электронный научный журнал. 2015. № 2 (15). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/1958 (дата обращения 24.03.2020).

4. Буй Т.Ч., Спицын В.Г. Анализ методов выделения краев на цифровых изображениях // Доклады ТУСУР. 2010. № 2 (22). Ч. 2. С. 221–223.

5. Марусина М.Я., Анодина-Андриевкая Е.М. Вейвлетный анализ в обработке томографических изображений // Научное приборостроение. 2011. Т. 21 (1). С. 71–75.

6. Звягин К.Н., Войткунская А.Я., Мальцев Д.Д. Третичная обработка радиолокационной информации с использованием вейвлет-преобразования // Морские интеллектуальные технологии. 2018. Т. 1 (4). С. 218–223.

7. Суханов Р.А., Хайдаров А.С. Применение фильтра Собеля для тектонического районирования на примере юрских отложений одного из месторождений ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» // PROнефть. Научно-технический журнал «Газпром нефти». 2017. Вып. 1 (3). С. 20–22.

8. Обидин М.В., Серебровский А.П. Вейвлеты и адаптивный трешолдинг // Информационные процессы. 2013. Т. 13 (2). С. 91–99.

9. Евтихиев Н.Н., Стариков С.Н., Черемхин П.А. Оценка влияния динамического диапазона и шумов регистрирующих камер на качество цифровых голограмм // Оптический журнал. 2013. Т. 80 (5). С. 53–64.

10. Likas A., Vlassis N., Verbeek J. The Global K-means clustering algorithm // Pattern Recognition. 2003. V. 36. P. 451–461.


Для цитирования:


Звягин К.Н., Мальцев Д.Д. К вопросу о подавлении цифрового шума при автоматическом построении контуров объектов «лед – вода» при обработке ледовой информации. Проблемы Арктики и Антарктики. 2020;66(1):102-114. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-1-102-114

For citation:


Zvyagin K.N., Maltsev D.D. Revisiting the digital noise reduction in automatic contouring of “ice-water” objects. Arctic and Antarctic Research. 2020;66(1):102-114. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-1-102-114

Просмотров: 73


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)