Компаративный анализ основных методов фильтрации кадров для повышения спектрального разрешения видеопотока

Цель. В настоящее время актуальной является задача повышения спектральной разрешимости видеопотока с использованием современных методов фильтрации кадров. В работе рассмотрены и проанализированы различные методы фильтрации кадров, проведен их детальный сравнительный анализ. Полученные данные способствуют дальнейшей разработке различных материалов по повышению спектрального разрешения видеопотока. Метод. В научной литературе разработано большое количество различных подходов для повышения спектральной разрешимости видеопотока с использованием современных методов фильтрации кадров. В данной работе проанализированы самые основные: линейная пространственная фильтрация; нелинейная пространственная фильтрация; пространственно-частотная фильтрация; фильтрация с использованием Фурье-анализа; фильтрация на основе вейвлет-анализа. Результат. В ходе рассмотрения и сравнительного анализа методов фильтрации кадров были решены следующие задачи: проведена предварительная систематизация характеристик рассматриваемых методов с целью разработки новых алгоритмов и их реализации для улучшения качества изображения, увеличения детализации и четкости видеопотока; проанализированы различные методы фильтрации кадров, способствующие повышению спектральной разрешимости видеопотока, рассмотрено их влияние на качество видеоконтента; установлено, что для повышения спектральной разрешимости видеопотока необходимо использование комбинированного фильтра. Вышеперечисленные факты позволят в дальнейшем разработать методические рекомендации по повышению спектральной разрешимости видеопотока. Вывод. Рассмотренные подходы повышения спектральной разрешимости видеопотока с использованием современных методов фильтрации кадров являются предпочтительными при повышении спектральной разрешимости изображений, так как используют все положительные стороны линейной, нелинейной и пространственно-частотной фильтрации.

1. Ярышев, С. Н. Видеоанализ в цифровых видеоинформационных системах безопасности : Учебное пособие / С. Н. Ярышев, В. А. Рыжова, В. В. Коротаев. – Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2021. – 110 с.

2. Прэтт, У. Цифровая обработка изображений / У. Прэтт. - Москва : Мир, 1982.– 790 с.

3. Обработка изображений [Электронный ресурс]: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Цифровая обработка изображений / [cост.: Б.Н. Грудин, В.С. Плотников, С.В. Полищук]; Дальневосточный федеральный университет. – Электрон. дан. – Владивосток: Издательский дом Дальневост. федерал. ун-та, 2013.

4. Akhlyustin, S. B. Prediction of the Integrated Indicator of Quality of a New Object Under the Conditions of Multicollinearity of Reference Data / S. B. Akhlyustin, A. V. Melnikov, R. A. Zhilin // Bulletin of theSouth Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software. – 2020. – Vol. 13, No. 4. – P. 66-80. – DOI 10.14529/mmp200406.

5. Перспективы разработки и внедрения технологий искусственного интеллекта в войсках национальной гвардии Российской Федерации. Успаленко В.Б., Мироманов Д.В.,Греков А.В.,Жуков Д.С., Суворов А.О., Бибик А.В., Тарутин А.В., Горячев С.Н., Минченко Д.А., Костарев С.Н., Мормуль Р.В.: Пермь: ПВИ ВНГ РФ, 2021. – 333 с.

6. Жилин, Р. А. Обоснование критерия корректности исходных данных при моделировании оценки эффективности слабоструктурированных альтернатив систем безопасности объектов органов внутренних дел / Р. А. Жилин, А. В. Мельников, Ю. Н. Гарусов // Вестник Воронежского института МВД России. – 2022. – № 2. – С. 28-36.

7. Моделирование оценки эффективности функционирования систем безопасности объектов органов внутренних дел / Р. А. Жилин, А. В. Мельников, С. Б. Ахлюстин, В. В. Горлов. – Воронеж : Воронежский институт Министерства внутренних дел Российской Федерации, 2023. – 104 с.

8. Мормуль, Р. В. Вейвлет-анализ - современный подход цифровой обработки сигналов и изображений применительно к новейшим образцам военной техники / Р. В. Мормуль, С. Н. Горячев, В. В. Михалев // Генерал от инфантерии Е.Ф. Комаровский - первый командир отдельного корпуса внутренней стражи России : Межвузовская научно-практическая конференция, Пермь, 23 октября 2019 года / под общ. ред. В.Ф. Купавского. – Пермь: Пермский военный институт войск национальной гвардии Российской Федерации, 2019. – С. 200-208.

9. Воскобойников, Ю. Е. Фильтрации сигналов и изображений: фурье и вейвлет алгоритмы (с примерами в Mathcad): монография / Ю. Е. Воскобойников, А. В. Гочаков, А. Б. Колкер ; Новосиб. гос. архитектур.-строит. ун-т (Сибстрин). – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2010. – 188 с.

10. Жилин, Р. А. Анализ различных подходов к количественной и качественной оценке эффективности функционирования систем безопасности объектов органов внутренних дел / Р. А. Жилин, Ю. А. Дудкин // Охрана, безопасность, связь. – 2023. – № 8-3. – С. 96-100.

11. Буй, Т.Т.Ч. Разложение цифровых изображений с помощью двумерного дискретного вейвлетпреобразования Хаара / Буй Т.Т.Ч.,Спицын В.Г. // Известия Томского политехнического университета, 2011. – Т. 318. – № 5. – С. 73–76.

12. Буй, Т.Т.Ч. Алгоритмическое и программное обеспечение для классификации цифровых изображений с помощью вейвлет-преобразования Хаара и нейронных сетей / Буй Т.Т.Ч., Фан Н.Х., В.Г. Спицын // Известия Томского политехнического университета, 2011. – Т. 319. – № 5. – С. 103–106.

13. Обработка изображений [Электронный ресурс]: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Цифровая обработка изображений / [cост.: Б.Н. Грудин, В.С. Плотников, С.В. Полищук]; Дальневосточный федеральный университет. – Электрон. дан. – Владивосток: Издательский дом Дальневост. федерал. ун-та, 2013.– Режим доступа: Computer university network. – Загл. с экрана.

14. Мормуль, Р. В. Повышение спектральной разрешимости видеопотока с использованием оператора Лапласа и вейвлет- преобразований кадров / Р. В. Мормуль, Р. Х. Ханмагомедов // Альманах Пермского военного института войск национальной гвардии. – 2023. – № 2(10). – С. 95-99.

15. Жилин, Р. А. О некоторых аспектах обеспечения безопасности охраняемого объекта / Р. А. Жилин // Охрана, безопасность, связь. – 2022. – № 7-1. – С. 27-32.