Метод баланса белого для уменьшения уровня темновых шумов на интерференционных изображениях
Рассматривается решение актуальной научно-технической задачи снижения уровня темнового шума на интерференционных изображениях. Данные картины регистрируются с помощью оптических камер, входящих в состав лазерного интерферометра, построенного по системе Физо, и используются в данном случае для контроля формы и качества линз. Для эффективного анализа интерференционной картины оператором наблюдаемое изображение должно быть как можно более высококонтрастным. Загрязнение линз, а также ограниченная чувствительность и собственные шумы применяемых камер приводят к возникновению значительного уровня шумов на регистрируемых изображениях. Существует большое количество различных методов устранения шумов, однако большинство из них не применимо в данном случае, что требует разработки специализированного алгоритма, который может быть встроен в драйвер камеры и должен отличаться быстродействием и отсутствием потери кадров при обработке потоковых данных. Представленный алгоритм применялся для баланса белого, с его помощью корректировалась гистограмма яркости каждого цвета, при этом яркие точки на изображении оставались яркими, а темные – темными, в отличие от работы других распространенных алгоритмов. Рассмотрено сравнение предложенного алгоритма с другими методами баланса белого на основе анализа более 2500 изображений интерферограмм. Также было проанализировано влияние нагрева матрицы оптической камеры на работу всех рассмотренных алгоритмов. Основным результатом проведенных исследований служит разработка оптимального с точки зрения соотношения быстродействия и производительности оригинального алгоритма баланса белого, демонстрирующего уменьшение влияния темнового шума, а также повышение контрастности изображений, что значительно улучшает их визуальное восприятие оператором при последующем анализе интерферограмм.
Авторы: Д. В. Дорофеев, Д. К. Кострин
Направление: Физика
Ключевые слова: темновой шум, интерференционное изображение, оптическая камера, лазерный интерферометр, линза, математический алгоритм, гистограмма, баланс белого, контрастность
Открыть полный текст статьи