Морские информационно-управляющие системы НОЯБРЬ 2018, № 14

Снижение параметра r 2 ведет к сужению диапазона яр- ких пикселей на изображении, тем самым повышая конт- растность на фоне морской поверхности. Но при этом теряется информация о распределении амплитуды отра- женного сигнала внутри объектов со сложной структурой. Увеличение параметра r 2 приводит к расширению диапазо- на ярких пикселей, контрастность при этом незначительно снижается, информация о распределении амплитуд сигна- ла внутри объектов сложной структуры не теряется. Уменьшение параметра s 2 расширяет диапазон ярких пикселей, при этом уровень фона морской поверхности остается неизменным. Его увеличение сужает диапазон ярких пикселей. Представленное влияние изменения параметров кусоч- но-линейной функции преобразования яркости необхо- димо использовать при подготовке исходных данных для обработки РСА-изображений. Оптимальное положение точек (r 1 , s 1 ) и (r 2 , s 2 ) может быть определено при отдель- ном статистическом исследовании и проверено результа- тами натурной отработки. Пространственная фильтрация В соответствии с формулой (1), оператор пространствен- ной фильтрации определен в некоторой окрестности точки (x,y) исходного изображения. В пределах заданной облас- ти производится операция (фильтрация) над пикселем, и по ее результатам создается новый пиксель с координа- тами в центре окрестности и значением, равным откли- ку фильтра. С целью улучшения качества изображения пространственные фильтры традиционно применяются для подавления шумов. Среди них выделяются два основных типа – усредняющие фильтры и фильтры, основанные на порядковых статистиках [2]. а) Фильтрация по среднему значению заключается в вы- числении некоего среднего значения (арифметического, геометрического и т. д.) в окрестности анализируемого пикселя. Данная операция приводит к локальному сгла- живанию, в результате которой уменьшается шум. Однако не стоит забывать, что часть информации теряется, и при дальнейшей обработке более высокого уровня на это сто- ит обратить внимание. Отклик пространственных фильтров, основанных на порядковых статистиках, определяется сортировкой зна- чений яркости пикселей в окрестности фильтруемой точки и последующим выбором из полученной последо- вательности значения на определенной позиции (медиан- ный фильтр, фильтр максимума, фильтр минимума и др.). Преимущество данного метода по сравнению с усред- няющим состоит в том, что эффект сглаживания (размы- тия, расфокусировки) не так явно выражен, то есть потеря информации о распределении яркости внутри сложных объектов меньше. Поэтому выбор был сделан в пользу фильтра, основанного на порядковых статистиках – ме- дианном типе. Это один из наиболее распространенных пространственных фильтров улучшения изображений, эффективно решающих задачу фильтрации импульсных шумов (случайных точечных ярких и темных выбросов на изображении). Для исходных изображений была проведена медианная фильтрация в окрестности размером 3x3 пикселя. Резуль- тат такой фильтрации представлен на рисунке 4. Стоит отметить, что провалы яркости внутри сложных распреде- ленных объектов существенно сгладились (рис. 5). Такой эффект положительно влияет на условия обнаружения и распознавания надводных объектов на фоне морской поверхности. С другой стороны, береговая черта также сглаживается, перепад яркости на границе «море–земля» б) Рис. 3. Результат повышения контрастности исходных РСА-изображений No. 2 (14) / 2018, Морские информационно-управляющие системы 17

Морские информационно-управляющие системы НОЯБРЬ 2018, № 14 | Page 19