Метод групового кодування інфрачервоних зображень у спектрально-хвильовому просторі

Анотація

Розглянуто основнi особливостi побудови iнтелектуалiзованих сервiсiв обмiну iнфрачервоними зображеннями (IЧЗ). А саме – можливiсть отримання iнформацiйних мета-вiдомостей. Серед такої iнформацiї може бути: клас та стан об’єктiв iнтересу, iдентифiкацiя фрагментiв зображення за рiвнем їх iнформативностi. Використання мета-вiдомостей, як результату iнтелектуалiзацiї, можливе у широкому колi прикладних задач. Зокрема у таких, якi вирiшуються iз використанням безпiлотних бортових комплексiв. Однi з таких задач: супровiд динамiчних об’єктiв iнтересу, автономне наведення бортових комплексiв. У процесi виконання зазначених задач бортовими комплексами можливе прийняття рiшень у таких режимах: ручному, автономному, автоматизованому. Однак iснують умови, за яких можливий гiбридний варiант прийняття рiшень. У такому режимi на одних етапах рiшення бортовий комплекс може перебувати в автономному станi, а на iнших — у автоматизованому. Серед умов, якi мають вплив на вибiр режиму: наявнiсть iнформацiйного протиборства, кризовi ситуацiї, використання ройових технологiй. Враховуючи режими використання та задачi, якi виконують бортовi комплекси, зростають вимоги до повноти iнформацiї (збiльшення кiлькостi кадрiв, обмеження спотворень, пiдвищення кiлькостi пiкселiв для опису об’єктiв). Наслiдком їх дотримання буде збiльшення iнформацiйного навантаження на iнфокомунiкацiйнi системи. Отже з’являється суперечнiсть мiж вимогами до якiсних характеристик: оперативнiсть доставки iнформацiї, цiлiснiсть IЧ кадрiв. Тому актуальною є науково-прикладна задача, яка стосується пiдвищення якiсних характеристик надання iнтелектуалiзованих iнформацiйних сервiсiв на основi джерел IЧЗ в прикладних задачах з використанням бортових комплексiв. У результатi аналiзу сучасних технологiй для вирiшення наведеної задачi, таких як PNG та JPEG 2000, були виявленi такi недолiки: висока обчислювальна складнiсть, внесення суттєвих спотворень до семантики, низька ефективнiсть у сегментах iз високою кiлькiстю неоднорiдних об’єктiв. Отже обґрунтована мета дослiджень статтi: розробка методу групового кодування даних у спектрально-хвильовому просторi. У статтi описанi етапи розробки методу, якi починаються iз декомпозицiї IЧЗ на iєрархiчну структуру сегментiв та мiнiсегментiв. Це дозволяє локалiзувати однорiднi областi зображення. До утворених сегментiв у подальшому застосовується перетворення у спектральний домен та спектрально-групове кодування, що дозволяє зменшити бiтовий об’єм. Була проведена експериментальна оцiнка розробленого методу на базi набору зображень Open Turbulent Image Set (OTIS), який включає PNG зображення iз рiзним рiвнем iнформативностi. Бiтовий об’єм зображень вдалося зменшити у середньому на 37%. Було показано, що розроблений метод має перевагу у коефiцiєнтi стиснення на 25% при однакових значеннях пiкового спiввiдношення сигналу до шуму (peak signal-to-noise ratio, PSNR).

Опис

Ключові слова

оперативність доставки інфрачервоних зображень, спектрально-хвильовий домен, зменшення бітового об’єму, спектрально-групове кодування, семантична цілісність кадрів, сегментація кадрів, speed of delivery of infrared images, spectralwave domain, bit volume reduction, spectral group coding, semantic frame integrity, frame segmentation

Бібліографічний опис

Метод групового кодування інфрачервоних зображень у спектрально-хвильовому просторі / В. В. Бараннік, А. А. Берчанов, В. В. Бараннік, О. М. Шейгас, П. Д. Перцев, О. В. Вовк, Ю. М. Бабенко, Р. О. Прокопенко, В. П. Ерошенко // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2025. – Вип. 99. – С. 24-34. – Бібліогр.: 36 назв.

ORCID