Please use this identifier to cite or link to this item: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/23394
Title: Spectral based approach to subpixel image formation
Other Titles: Спектральним підхід до формування зображень із субпіксельною роздільною здатністю
Authors: Prudyus, Ivan
Tkachenko, Viktor
Kondratov, Petro
Fabirovskyy, Serhiy
Lazko, Leonid
Bibliographic description (Ukraine): Spectral based approach to subpixel image formation / Ivan Prudyus, Viktor Tkachenko, Petro Kondratov, Leonid Lazko, Serhiy Fabirovskyy // Computational Problems of Electrical Engineering. – 2013. – Volume 3, number 1. – P. 87–92. – Bibliography: 7 titles.
Issue Date: 2013
Publisher: Publishing House of Lviv Polytechnic National University
Keywords: image processing
spatial resolution
subpixel image processing
inverse problem
Abstract: Current approach to the increase of the resolution is based on receiving images from several image sensor arrays shifted by subpixel distance [1,2]. The analysis of the image forming process has shown that a pixel aperture works as a low-pass spatial filter and decreases spatial resolution even if several image sensors shifted by subpixel distance are used. The proposed by the authors approach uses both shifted image sensor arrays and data processing based on inverse filtering. That technique is more advantageous in comparison to existing approaches based on image sensors positioning or masks. The main results of the investigation are: discussion of problems of increase in the resolution of remote sensing; simulation of the image forming process for estimation of the impact of a pixel aperture on the image forming process; a new technique for eliminating the influence of a pixel aperture. The simulation performed on the basis of the proposed approach has shown that it is possible to get a restored image with the resolution almost similar to the resolution of a test high-resolution image, what indicates the effective reduction of the influence of the pixel aperture. It has been shown that for a blurred test image received by using the aperture of 8 pixels its normalized absolute error is of 0.123 and for a restored by inverse filter image its error reduces to0.019. Існуючі підходи до підвищення роздільної здатності базуються на конструктивному розміщенні декількох масивів давачів зображення, зміщених на субпіксельну віддаль [1,2]. Аналіз процесу формування зображення масивом давачів зображення показує, що апертура пікселя працює як просторовий фільтр нижніх частот і погіршує просторову роздільну здатність, навіть якщо використовувати декілька давачів зображення, зміщених на субпіксельну відстань. Пропонований підхід використовує конструктивне розміщення давачів зображення й обробку даних на основі інверсної фільтрації. Це дає переваги в порівнянні з існуючими сучасними підходами, заснованими на розміщенні давачів зображення або використанні маски. У результаті проведеного дослідження розглянуто проблеми підвищення роздільної здатності систем дистанційного зондування Землі та побудовано модель процесу формування зображень з урахуванням впливу апертури пікселя. До отриманого субпіксельним формуванням зображення застосовано метод інверсної фільтрації з регуляризацією Тихонова, що усуває вплив апертури пікселя. За допомогою математичного моделювання показано, що вдається отримати відновлене зображення, яке за якістю наближається до тестового зображення з високою роздільною здатністю, що свідчить про ефективне зменшення впливу апертури пікселя. Відновлено зображення, яке було розмите апертурою шириною 8 пікселів; нормована абсолютна похибка розмитого зображення становила 0.123, а після відновлення зображення інверсним фільтром похибка зменшилась до 0.019.
URI: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/23394
Content type: Article
Appears in Collections:Computational Problems Of Electrical Engineering. – 2013. – Vol. 3, No. 1

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
15-87-92.pdf1,47 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.