Обработка и распознавание изображений в системах превентивной безопасности: Учебное пособие

  • Published on
    08-Dec-2016

  • View
    218

  • Download
    4

Embed Size (px)

Transcript

  • . . , . . , . .

    &2005

    &

  • 2

    681.327.8.06(075) 32.973.26&018.2.73

    78

    . ., . ., . .

    78 & : . / . ., 2005.154 .: .ISBN 5&8088&0171&0

    , & , . , . , .

    , & , & & , , , & & . &, &, & .

    :

    , &

    . . ;

    &

    , 2005 . . , . . ,

    . . , 2005

    ISBN 5&8088&0171&0

  • 3

    . & & . & (, ), , , , & . &, , & , &.

    , , & :

    & ;

    , .. , ;

    , . . ;

    , . . & .

    , , , .

    , & , , & ,

  • 4

    , & .

    , , & , .

    , & & , . , & , , . &, .

  • 5

    I.

    1.

    1.1.

    , & , , & & , . , , & , , & , &, .

    , & , & : &, , . , & , ,. . & . & . , & , , .

    , , & , & , , , , . , & 90% &.

    . 1.1 , & . , &

  • 6

    , , & . , & & , & , . , &, . , , , & .

    , & , & . & & , . & (

    . 1.1.

    !

    "

    #$

  • 7

    ), , & &, . &, . 1.1.

    1.2.

    , & & , & , & , & . . & & , . . . & ., & , &. . , & & .

    . 1.2 , &. . & , , &

    . 1.2.

  • 8

    , , . . & , & . & , . . .

    & , , . . . , &, , &, & . , , , & (), &.

    , , & , , . . &, . , , , &. &, , , , &.

    , . . , .&, & & . , . &, , & . , & & . , & , , & .

    , , & , , & .

  • 9

    , &, ,. . , &, .

    1.3.

    & , , , & .

    & ; &, , , . . , &, , , , . . & . & & &, &, , . & , .

    & . & & . & , & , .

    , & &. , , , & , . & . & & . , , &.

    , , , & . &

  • 10

    , , . & . & , & , . & &, &.

    & . , & : & , & , & . & .

  • 11

    2.

    2.1.

    , , & , , & , &: (104 ) (1014 ). (380780 , . . 109 ), & , , . , & , : (1011 ) (106 ) (103 ) .

    , , . & . , &, , & , &.

    , & & , (. 2.1), & . & , & & . &

    . 2.1.

  • 12

    , &. & , .

    , , , ( 700 ), ( 546 ) ( 436 ). &, & , , & , . . , & , & . , & & , .

    RGB (red, green, blue , , ), , 1931 . &

    C rR gG bB, (2.1)

    ; r, g, b , &, 0 1.0; R, G, B & .

    , , & , , . . &. . , , , &. & .

    , & . , . , & . & , & 59% , 30% 11% .

  • 13

    RGB & (. 2.2). &, & & , & r, g, b .

    RGB , . . &. r, g, b. &, , . & & , , & RGB.

    & , HSV (hue, saturation, value , , ). & , & , & . &, . &, & . , , , . , & .

    HSV & (. 2.3). , & , 0 1 &; & . , & & , , , ,

    . 2.2. RGB

    . 2.3. HSV

  • 14

    , , , .

    , &, (XYZ). . XYZ, RGB, . RGB XYZ :

    x 0.49r 0.31g 0.2b;

    y 0.177r 0.81238g 0.01063b;

    z 0.00002r 0.01002g 0.98996b;

    r 2.36467x 0.89658y 0.46809z;

    g 0.51523x 1.42637y 0.08877z;

    b 0.00518x 0.01442y 1.00925z,

    x, z ; y . ,

    RGB XYZ, y, x z, & RGB.

    , . & . , , & . , & & , , , , .

    & , . , & , , , . &, . , & , .

    CMYK (cyan , magenta , yellow , black ). ,

  • 15

    . & & &, &. & , , . & . , , & , & , . , &, .

    CMYK , . . , RGB. (. 2.4). . & & . , . &. , , . &, .

    & , , , & , .

    , , & , . & , , & . , , &

    . 2.4. CMYK

  • 16

    , , & , & . . , RGB , &, & .

    , . , & . & RGB&. , & , 256 RGB&. &, 24& 2563 16 . &, & . & 256 . & . 24& RGB& 256 , & , 1 . , . & Web& & , & 256 , . & &. 216& Web& & 65000 , .

    2.2.

    , & , & . & , & . , .

  • 17

    & (&), & & . & & (&&), & , 15 & 1 .

    & : &, , &, & [1].

    & 1 . , & 7190 & Hamamatsu, & , , 680 1000, 14 14 .

    , & & , . & , &, , , & . , & , & .

    (. 2.5) . , . , . & .

    , & &, . & , . , , , .

  • 18

    & &, . . 6,5 . & , & (575 ), (540 ) (430 ) .

    , & . , . & ( 130 ). & , & . 550 , . . & , & 1000 .

    120. & 30, , . & , . & . 60 . & 6 / & 20 .

    ,

    . 2.5.

  • 19

    , , , , . & , .

    2.3.

    , , & , , & .

    & , (. 2.6). , , , . . & , , . &. .

    . 2.6. :

    ; ; F ; L ; H

    ; X1, X

    2

    ; L1, L

    2

  • 20

    . 2.6,

    1 1 ;L X

    H F

    2 2 ;

    L X

    H F 1 2 ;L L L

    11 ;

    XL H

    F

    22 ;

    XL H

    F 2 1( ).

    HL X X

    F

    ,LF

    HX

    (2.2)

    X X2X1 . , : &

    , . . , ;

    , . . & & . , , , & .

    (2.2), & , & .

    , &. , & , . & , . . 2.6 .

    & . & , & , , & & .

    , & , & (. 2.7). &, &

  • 21

    . , , & , & . &

    , . 2.7:1

    ;H F

    D X c

    2

    ;H L F

    D X

    X1 kX2.

    c ,1

    LH

    k

    (2.3)

    k . , & (2.3) .

    . &, , &, . , , , & , . & , & , & , .

    . 2.7. :

    L

  • 22

    3.

    3.1.

    z f(x, y), & . , &, , , . . , & . , (. 3.1, ). , . . &, zr, zg, zb, & z .

    & Z[M, N], & , S MN. &, . &. (. 3.1, ).

    . 3.1. : ;

    ) )

  • 23

    , &, f(x, y), , , z. . & .

    , . . , , & , &, . , & , .

    , & (zmin, zmax). .

    ,

    , 1

    1/ ( , ),M N

    m n

    z S z m n

    (3.1)

    ,2

    cp, 1

    1/ [ ( , ) ) ,M N

    m n

    D S z m n z

    (3.2)

    , ,

    , 1 , 1

    1 1( , ); ( , ).

    M N M N

    c cm n m n

    m mz m n n nz m nz S z S

    (3.3)

    & B(z), . . , &. (. 3.2), . , , & . & , & .

  • 24

    . 3.2.

    , . . , & . . 3.3.

    . 3.3.

  • 25

    . & . , &. , , &, , . . ., . & . , .

    & & , & :

    ( , ) ( , )exp[ ( )] .x y x yf x y i x y dxdy

    (3.4)

    2

    1( , ) ( , )exp[ ( )] ,

    4x y x y x yf x y i x y d d

    1i ; x, y X Y.

    , & Z[N, N], (3.4), &, ,

    1 1

    20 0

    1 2, , exp .

    N N

    m n

    k l z n m i kn lmNN

    (3.5)

    (3.5), (k, l) & z(m, n) . & &, , & .

  • 26

    & , &, . & , & . [2], & , & &. , , & .

    [3] , & &,

    x, y, . , , , , &, .

    3.2.

    , , . . , . .

    & , , &, & , &, &, , . , . , , &, , & , .

    . [3], & 64 , . . & 6 . , &, , &

  • 27

    . , & , & , 8 , . . . , , , & 256 . , & &, &. & , .

    , . & , , & . , & . & & , . & & 256, & & .

    , 24& & 16 & . , & . & 128 30 & 5 , 192000 &. & .

    , , , . & , 46 .

    & , , , , , , , &

  • 28

    (. 3.4). , , , . , &, , &, &, . , , & , .

    , & (dpi) , . , & 300 dpi, 150 & , .

    3.3.

    , &, , & . , &

    . 3.4. : 100dpi; 400 dpi

    ) )

  • 29

    RGB 800 600 & 1,5 . , , & 25 , 2000 . , & , & . &, , &, & , & . & & .

    &, . 100 & .

    , . . , , & , & .

    RLE&. &, , & . . & PCX & .

    & , & , . . 3.5 & . , & . & &

  • 30

    , , & . , & 1. & 1 0 , & . , , &. , . , & , . . , & , , , TIFF. & .

    LZW& , & . & , &, , & . , , , , & . & PKZIP, RAR,ARC LZW&, ,

    . 3.5.

    K 00 01 010 110 011 0111 01111 11111

    A B C D E F G H

    52.0 12.0 91.0 51.0 80.0 70.0 30.0 20.0

  • 31

    .

    [4], & 50%, &. , . , & & .

    . , &, & , , &, , &. &, . & [5], , , 70 /c, & & & .

    & & (), JPEG MPEG. &, . &, & 16 16 , & , , & .

    & . & & . & &

  • 32

    , &, & . & , , & , . & , , , . & , . & 80% , .

    . 3.1, & (P) & 8 8 . . 3.2 D & ,

    1,ij

    ND i 0,

    2cos (2 1) ,

    2ijj i

    N N

    D i>0, N 8, i, j 07. . 3.3

    PD D P D

    T , 128, & 128 127. . 3.4 , & PD &, . 3.5. , RLE.

    3.1

    59 88 88 78 59 88 59 59

    341 441 151 151 351 071 381 181

    351 151 261 661 261 151 621 711

    341 441 331 031 341 351 951 571

    321 211 611 031 341 741 261 981

    331 151 261 661 071 881 661 821

    061 861 661 951 531 101 39 89

    451 551 351 441 621 601 811 331

  • 33

    3.2

    6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0

    4094.0 7514.0 8772.0 5790.0 5790.0 8772.0 7514.0 4094.0

    9164.0 3191.0 3191.0 9164.0 9164.0 3191.0 3191.0 9164.0

    7514.0 5790.0 4094.0 8772.0 8772.0 4094.0 5790.0 7514.0

    6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0 6353.0

    8772.0 4094.0 5790.0 7514.0 7514.0 5790.0 4094.0 8772.0

    3191.0 9164.0 9164.0 3191.0 3191.0 9164.0 9164.0 3191.0

    5790.0 8772.0 7514.0 4094.0 4094.0 7514.0 8772.0 5790.0

    3.3

    19 3 5 6 2 0 0 1

    83 75 9 71 2 2 4 2

    08 85 0 81 4 3 4 4

    25 63 11 31 9 3 2 0

    68 04 44 7 71 6 2 4

    26 46 31 1 3 8 1 0

    61 41 53 71 11 2 3 1

    35 23 9 8 22 0 0 2

    3.4

    3 5 7 9 11 31 51 71

    5 7 9 11 31 51 71 91

    7 9 11 31 51 71 91 12

    9 11 31 51 71 91 12 32

    11 31 51 71 91 12 32 52

    31 51 71 91 12 32 52 72

    51 71 91 12 32 52 72 92

    71 91 12 32 52 72 92 13

  • 34

    3.5

    03 0 0 0 0 0 0 0

    7 8 1 1 0 0 0 0

    11 6 0 1 0 0 0 0

    5 3 0 0 0 0 0 0

    7 3 2 0 0 0 0 0

    4 4 0 0 0 0 0 0

    1 0 1 0 0 0 0 0

    3 1 0 0 0 0 0 0

    RLE& & &. & , , & , &, , & , & . , && , . 3.5, & :

    30, 0, 7, 11, 8, 0, 0, 1, 6, 5, 7, 3, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 3, 4, 1, 4, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 3, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.

    & , . , & , , & , , & , . , & .

    RGB , & , XYZ. & , & & . ,

  • 35

    50%, & 24 10 . . & , .

    & , . & , &, 288 334 , &, 16 & .

    , & Indeo 3.2, MJPEG, MPEG, & . , & &. , & , . . &, , .

    & 16 16 & . , , , &, & . & . & , & &. , , , . .

    , & & , & . , & 24& RGB& JPEG :

  • 36

    16 16 , ;

    RGB& XYZ, , Y, 4 8 8 , X Z 2, 6 8 8 ;

    4096 12&& ;

    & 64 &;

    RLE&, & , .

    JPEG& RGB& & .

    , JPEG& & , .

  • 37

    4.

    4.1.

    , , . . & , , & &, . , & , & . . , & , & . .

    , , & :

    1) , & , ;

    2) , , ;

    3) .

    , &, , , & , .

    , , &, , , , &

  • 38

    . , & &, & .

    . &, , &, , . . , , &, & , . & .

    R3 R2, . . 3 2: .F R R & R3 ( , , ), &

    ( , ) [ ( , , )],f x y F (4.1)

    x, y R2; , , & R3. f(x, y) (x, y) & . , , , & , . . & . &, . . & .

    F & &. , &, , & , , & , . &, &

  • 39

    ( , ) [ ( , )],f x y A f x y A , &, f(x, y), , , . , & A1 , . . & 1( , ) [ ( , )].f x y A f x y

    , , A1, , A2.

    A A1 A

    2, (4.2)

    , & A2 (x, y). & R3 R2, . . & () 2( , )R x y & R2 (x, y) F() (4.1). & & & , . . ( , )f x y & f(x, y) , .x x y y

    , , , & &.

    , , . , & , & . & , , , , &, . , & &

  • 40

    &, .

    A2 (4.2), &, , & . , & , . . & , & . , & , & & . , , . , & . & , & 12 ,A

    & A2, .

    &.

    : ( &

    13 , , );

    ( , );

    ( , ).

    , , .

    : ( 13

    ); (

    ). , &

    , , , , .

  • 41

    : ( ); ( &

    ); ( &

    , , , & ).

    & , & .

    : (, &

    ); ( ,

    , ).

    . & & .

    4.2.

    , & . & , & , &, &. , , & , , , , [6]. . , & , & . & [7] ,

  • 42

    &, . . ( , ) ( , ) ( , ),f x y f x y n x y n(x, y) , & ( , ) ( , ) ( , ).f x y f x y n x y , & & .

    , , & .

    &, . . , &, . . , :

    ( , ) [ ( , )],f x y S f x

Recommended

View more >