Способ дешифрирования изображений взволнованной поверхности моря

) 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ счет повыш пределения фильтрован измерением ного контур фильтрации вергают сгл тоновой стр объективом частотный ный ампли изготавлива ного фильтр объективом изображени ности дна в 6 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Лаборатория аэрометодов Производственного объединения Аэрогеология(54) СПОСОБ ДЕШИФРИРОВАНИЯИЗОБРАЖЕНИЙ ВЗВОЛНОВАННОЙПОВЕРХНОСТИ МОРЯ(57) Изобретение относится к аэрофотосъемке и фотограмметрии и позволяет повысить точность определения положенияконтура локальной неоднородности дна за ения резкости изображения рассуммарной интенсивности отного сигнала. Для этого перед координат элементов выявлена полученное при поэлементной изображение с аномалией подаживанию с уничтожением полууктуры вне зоны скачка. Затем 6 формируют пространственно- спектр транспаранта 5, инверстудно-частотной характеристике емого пространственно-частота 7. С помощью этого фильтра 7 8 формируют отфильтрованное е контура локальной неоднородплоскости фоторегистратора 9.1Изобретение относится к аэрофотосъемке и фотограмметрии, предназначено для использования в океанологии при дистанционном изучении топографии дна - по проявлениям на изображениях взволнованной поверхности аномалий статистически однородной структуры ветрового волнения, поиске оптических структурных индикаторов на взволнованной поверхности моря и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Мо 1121584.Цель изобретения - повышение точности определения положения границ обнаруженных аномалий поверхности путем повышения резкости изображения.На фиг. 1 представлено исходное изображение - взволнованная поверхность моря, сфотографированная в зоне солнечного блика над предполагаемой неоднородностью дна; на фиг, 2 - изображение, полученное при поэлементной фильтрации и регистрации суммарной интенсивности согласно известному способу; на фиг. 3 - схема когерентно-оптического устройства, используемого для пространственной фильтрации изображений; на фиг. 4 - пространственно-частотный спектр элемента фильтрации исходного изображения и построенный по нему инверсный пространственно-частотный фильтр; на фиг. 5 - пространственная структура с фиг, 2 после операции сглаживания по предлагаемому способу; на фиг. 6 -пространственная структура с фиг. 4 после фильтрации с пространственно-частотным фильтром, инверсным спектру элемента фильтрации.Способ осуществляют следующим образом.1. Исходное изображение взволнованной поверхности моря, в пределах которого предполагают наличие аномалии статистически однородной структуры ветрового волнения, подвергают поэлементной пространственно-частотной фильтрации с фильтром, инверсным спектру статистически однородного участка ветрового волнения на исходном изображении.2. Регистрируют суммарную интенсивность отфильтрованного сигнала для каждого из элементов на изображении, формируя новое изображение - пространственное распределение суммарной интенсивности отфильтрованного сигнала по каждому элементу. Яркость этого нового изображения пропорциональна степени деформации статистически однородной структуры взволнованной поверхности моря на исходном изображении.3. Обнаруживают аномалии пространственной структуры статистически однородного ветрового волнения по области скачка суммарной интенсивности отфильтрованного сигнала.4. Полученное при поэлементной фильтрации изображение с обнаруженной анома 1286900лией подвергают сглаживанию, уничтожая полутоновую структуру на этом изображении вне зоны скачка. Сглаживание производят, например, используя метод резкой маски (фотографическое преобразование) либо фильтруя электрический сигнал при развертке изображения до и после зоны скачка суммарной интенсивности. Сглаживание изображения после ноэлем ентной фильтрации с уничтожением полутоновой10 структуры - новая операция.5. Формируют пространственно-частотный спектр элемента фильтрации, использованного при проведении операции 1, например, выполняя преобразование Фурье15на когерентно-оптической установке. Формирование такого пространственно-частотного спектра - новая операция.6. Изготовляют пространственно-частотный фильтр, амплитудно-частотная характеристика которого инверсна спектру эле 20 мента фильтрации, полученному при проведении операции 5. Изготовление такого инверсного фильтра - новая операция.7. Фильтруют с помощью изготовленного инверсного фильтра сглаженное изображение, например, используя когерентнооптическую установку, в плоскости транспаранта которой устанавливают полученный при проведении операции 6 пространственно-частотный фильтр. Фильтрация сглаженного изображения - новая операция.З 0 8. Измеряют координаты точек отфильтрованного изображения, для которых выявлен контур (граница) обнаруженной аномалии.Устройство, с помощью которого можнореализовать операцию 7 - фильтрацию35 сглаженного изображения (фиг. 3) состоитиз оптического квантового генератора 1, микрообъектива 2, точечной диафрагмы 3, коллимирующего объектива 4, транспаранта 5 с изображением, прошедшим операцию40 сглаживания полутоновой структуры в пределах обнаруженных аномалий, объектива 6 и фильтра 7, инверсного пространственно-частотному спектру элемента фильтрации исходного изображения объектива 8 и фоторегистратора 9.45 При работе устройства элемента 2 - 4формируют широкий пучок когерентного света от генератора 1. Объектив 6 формируют в когерентном свете пространственно- частотный спектр транспаранта 5 в плос 50кости, в которой расположен фильтр 7, а объектив 8 - отфильтрованное изображение в плоскости фоторегистратора 9.Пример. Необходимо обнаружить локальную подводную структуру типа подводной гряды на изображении взволнованной55 поверхности моря в зоне солнечного блика,приведенном на фиг. 1. Согласно известному способу дешифрирования изображений взволнованной поверхности моря исходноеизображение подвергают цоэлсментН)Й ПРОСГРЯНСссВС/Ц/0-ЧаСТОТ/0 ЛЬТ)ДЦ 1 С фиЛЬТРОМ, И НБЕ)СЦ Ым СПСКТ 3)У СЫтИСТИЧЕС- ки (,/нородцой сгруктуры взволнованной поверхности моря. регистрируя Гц)и этом5 СУММ Я)н с Ю ИНТЕгСВНОСТЬ ОТфИ.Ь" РОБЯ Ц НОГО СИГд 1 а ЦЛ 51 КВЖДГО ИЗ Э,ЕМЕНТО 3 фсЛЬТ.рации в Б 1,с рсостра/ствеццого )я(ц)ецслс- НИЯ - ИЗОО)ЖЕ//ИЯ ЯОКОСТЬ КОТО)ОГО Пс)0- 1 ОР/ИОНЯЛЬ/а Ст(./ЕН ЛЕфо)ДЦЦИ ("1 сТ.СТсс- чески од/орос/ой сгруктуры. с)то зображе- О ние )редстя в./ецо ца фиг. 2. Аномалию пространственной структуры волнения о- на)уживают по скдск я)кст 3 я 1 зоб)зж(.- нии, прес 1 ставле 1/ом на фиГ. 2 (ви//д ГрдНИЦЯ ГР 5)Лл, сонг/длаюцЯЯ со сксс/ко 5 и)- /5 кости на этом изображении)./Чето ом резкои маски с накоплением П)ОИЗВОДЯТ СГГ 1 аЖ) ВЗ НИС ПОЛУТОНОВОЙ СТР) К- туры ца новом изображении вне зоны скач- КЗ СЪММарцои 11 ГЕ/сСБНОСТИ. ИЗОбсрсЖСНИЕ после опс"/ции сглаживания пре-ставлено нз фиг. 5.ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ П)ОСТОЯЦСТВЕННО-ЧДСТОТ- ного фильтря согласно операции с) реги(.трируют нд цегагивцый фотмз,гериал Б сцект)альцой цлоскосГи кгере 1 Г/0-0 11 ц - 2 ческого уст)ОЙствя цзоо)дженис пострдцс- ВСНП-ЧЯСОТНОГО С 1 СКТ)а ЭЛЕМСНТЗ ИЬТрации прямоуОльноформы фиг. 41). 1 ри этом сам эгдсмсцт фильтрации в этй операции Выполняет )оль т)дс)аранта. д :(ятиВнОЛ 1 том дтериале таким Об)ззос фо)- 3 М И) "ЕТСЯ фил Г/), 3 с ПЛ ИТМ 1130-ЧЯСТОТЦ Д 5 )са- ) 3 КТСР/ Ст/КД/ КОТО) ОО И НБЕ)С Ц Я С 31 ЕКТ) У ЭЛС М(.НТа Ь)И,.ЬТ)дцИИ ИСХОДОГО ИЗОбрд ЖЕ- ния ильт) изображен ца фиг. 4 б/с.П ОЛ с/1 С 1 / Осс Ц) Ц С . с 3 Ж И В 3 и И 1 И 3 0 0 ) а Ж Е ние устацавлива/от в плоскости транспаранта,) КОГЕПС//ТНО-ОптиЕСНОЙ сГСТЗЦОВКИ, изобзяжецно 1 ца фиг. , причем Б нлоскосТИ )1 сь Ггса с ,С Гссс Нас В:1Бас ссч 301 Б,СН- ыЙ ПО ОНРРзцс 111Г)остРа:с.Г;С/НО-ссстот// сн фи ",Ьтс) И),БСОСЦЫ 3 Э ",Сс( ;, (1 с/с Дс ) РД. ЦИИ ИС) О 1/0 со 1 Зсс)Рссс/ИЯ 1 фГ. - О. ) Я :)ОторсгистрЯТО)Е 9 С 1 П ОСВ(:/ЦЕ//с 1 ТГ); Нс ЯЭДЦТЗ КОГС)СЦТНЬМ СВ(Гй) Д(Ч 1/С/ц;с)сСТС 51 ИЗООРЗЖСНИЕ, ОТ(Р 51 Ь": РОБ;1 Ц/Е ЕРСЗ (11) ЦЛЬТРГа ОтфИ,ЬТ)01)ац/10;1 цдо )РЯ 5 КЕН)И П)ояв. , и/ОТСЯ КОЦ /С ГЫ Г/Д/ПЦЫ 1 ОС/с СЛ 11 СГ/КТ рЬ:, .сс) КОТОсы) И ЗсС/ИК с /сс)сс) (/д с/ГЬ (Н)сЗУсжен 11 Г/ОЛ)/)" Г)5 Л(/ . 31 аООЗ)3(с 1 Е, Плмсс;Цс В )седел Ь) / тс (ППЛ, ПДЦИИ С ЛЬТРО), 1/БСР(ЦЫМ СЦСКГПУ ЭЛ(МСЦ- с ф 1 ЛЬ)ацс/1, со К(ТОРОМ с,сс)0 ЗБО 53 изме)е/ия коор;1 ц;т па ни и;3 ном;/лиц, /рслстз влено н д фп Г. 6а . Е;1 ПАБЫ.:Е) ЦЯ )(ЗД:СТ с/ "с,/,;СЦи В/Ь"Ь/)(/Б:-3/НОГА :Ц :,ДГ/ ПС)(с1" Ч( Ем ц/совНт С,1;1:скивдццс ц/О" ,д, Сц/; рдС- ссс,(, ,(с.с/си /ц Г( сс./Ь:сссе, И ., с сц 1;с. /.с)сс/с/С Г СИ/ цд сд ) Ссс /цяя Сгд сс:/Ч(сс/с, с(с; (/Г;с Г, БсЕ ГВД с:/" "5 БЛС/ Цсссс) сс Гм" с"с)сссс) . .ссс с с ф с) Ь / )3с 1, / 11:) 1 с 1 В 1 с/с) с 3 сс ///)ОС Г)3 Н СТБЕЦЦО-Чс)СТтныц с"./:ЬГ), Д)/1 дс/сст:1- ЧЯС ГОТНЗЯ с(с 1 с )с Ет(-)Стикс КО Гс) Гсвг(/ Ц Ц БСПс) СПСКТ)Т ЭЛСМЕ/Г/ Д фСЬ /)/ЦИЦ, Ц фнл Ьт) с- К) Г СГ, /д Жеццое /.с)дж(сц//Е, /сс)Лс"/с)я ПОБОЕ 1 ЗООРссжецс /(/: Г) пз, (,и(Льцой нсд 0 РОдЮС"с сс )НЯ