Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель

Описано нову алгебраїчну структуру для базової моделі логарифмічної обробки зображень. У ній множину рівнів сірого елемента зображення розглянуто на проміжку (-M, M). Для нього означено операції додавання та множення на дійсну скалярну величину. З цими операціями множина рівнів сірого утворює дійсни...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2009
Main Author: Воробель, Р.А.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України 2009
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/16092
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель / Р.А. Воробель // Відбір і оброб. інформації: Міжвід. зб. наук. пр. — 2009. — Вип. 31(107). — С. 26-35. — Бібліогр.: 22 назв. — укp.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859608020463386624
author Воробель, Р.А.
author_facet Воробель, Р.А.
citation_txt Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель / Р.А. Воробель // Відбір і оброб. інформації: Міжвід. зб. наук. пр. — 2009. — Вип. 31(107). — С. 26-35. — Бібліогр.: 22 назв. — укp.
collection DSpace DC
description Описано нову алгебраїчну структуру для базової моделі логарифмічної обробки зображень. У ній множину рівнів сірого елемента зображення розглянуто на проміжку (-M, M). Для нього означено операції додавання та множення на дійсну скалярну величину. З цими операціями множина рівнів сірого утворює дійсний векторний простір. Нова структура узагальнює модель Jourlin-Pinoli. Наведено приклади застосування нової моделі для покращання якості зображень. New algebraic structure, which presents basic model for logarithmic image processing, is described. In this structure interval (-M, M) is a set of pixel gray levels. Operations of addition and multiplication on real scalar are defined for this interval. The set of gray levels with these operations creates real vector space. New structure generalizes model of Jourlin-Pinoli. Examples of new model application to image quality enhancement are shown.
first_indexed 2025-11-28T07:54:27Z
format Article
fulltext ISSN 0474-8662. Information Extraction and Proces. 2009. Issue 31 (107)26 004.932 . . . 1: New algebraic structure, which presents basic model for logarithmic image processing, is described. In this structure interval (–M, M) is a set of pixel gray levels. Operations of addition and multiplication on real scalar are defined for this interval. The set of gray levels with these operations creates real vector space. New structure generalizes model of Jourlin–Pinoli. Examples of new model application to image quality enhancement are shown. . (–M, M). . . Jourlin-Pinoli. . . , , , . , [22] Stockham , 1965 . Oppenheim [17]. . . . Jourlin Pinoli 1985 . [13], - ( Bougher–Lambert). , - ( ), , . , Oppenheim 1965 . [17, 18] . ) - . , - , [7–9, 13–16, 19–21] . - . 1. . - , , - R2. - [0, M], M = 2n – 1, n – , . , . , [0, M]. , - [13–16], - u v u vu v u v M , (1) . . , 2009 ISSN 0474-8662. . 2009. . 31 (107) 27 u 1 uu M M M , (2) u vu v M M v . (3) [14] , - (– , ), M > 0, , - , (2) > 0. , , , . - - Jourlin Pinoli [13–16] [0, M] (– , ). ( , )E M M 2,2 [2, 4], [3] [1, 5, 6], , ( | )E , . - . 2. - , . . ( , )E M M , 0M , : ,u v E ( ) ( ) ( )| | | |( ) 1 (1 ) (1 ) sign u vdef sign u sign vu vu v sign u v M M M , (4) 1, ÿêù î 0, ( ) 0, ÿêù î 0, 1, ÿêù î 0, x sign x x x ( ; )G E . . : – ; – ; – E e ; – u E - z . ISSN 0474-8662. Information Extraction and Proces. 2009. Issue 31 (107)28 , ,u v E u v (4), u v , : 2.1. : ( ) ( ) ( )| | | |1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vu v sign u v M M M ( )| | | |( ) 1 (1 ) (1 ) . sign v u sign v sign uv usign v u M v u M M 2.2. . , , 0u v w . : ( ) ( ) ( )| | | |( ) ( ) 1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vu v w sign u v M w M M ( ) ( ) ( ) ( )| | | | | |( ) 1 (1 ) (1 ) (1 ) sign u v w sign u sign v sign wu v wsign u v w M M M M ( ) ( ) ( )| | | |( ) 1 (1 ) (1 ) ( ) sign v w sign v sign wv wu sign v w M u v w M M . ,u v w . 2.3. E e , , u e u u : 0e . ( 0) ( ) 0| | | 0 |0 ( 0) 1 (1 ) (1 ) sign u sign uuu sign u M M M | |( ) 1 (1 ) ( ) | |usign u M sign u u u M . 2.4. u E z , , 0u z . z u . ( ) ( ) ( )| | | |( ) 1 (1 ) (1 ) sign u u sign u sign uu uu z sign u u M M M 0 (1 1) 0.M , ( ; )G E . , (4) 1M [11, 12] - [10]. ISSN 0474-8662. . 2009. . 31 (107) 29 , . . ( ; , )R - ( ; )G E . : ( , )R E E u u - R u E , | || |( ) 1 (1 ) def uu sign u M M , (5) , E - R . . , ,u – , u – - E ( ), u , u (5), , u v E - , R : – ; – ; – ; –1 u u . 2.5. : ( ) ( ) ( )u v u v . ( )u v . (5) ( ) ( ) ( )| | | |( ) ( ) 1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vu v sign u v M M M | |( ) ( ) ( )| | | |( ( )) 1 1 1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vsign sign u v M M M | |( ) ( ) ( )| | | |( ( )) 1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vsign u v M M M ( ) ( ) | | ( ) ( ) | || | | |( ( )) 1 (1 ) (1 )sign u sign u v sign v sign u vu vsign u v M M M . (6) | || |( ) ( ) ( ) 1 (1 )uu v sign sign u M M | || |( ) 1 (1 )vsign v M M ( ( )) | || |1 1 ( ) 1 (1 ) sign sign u uM sign u M M ISSN 0474-8662. Information Extraction and Proces. 2009. Issue 31 (107)30 1 ( )sign v | | | || | | |( ) 1 (1 ) ( ) 1 (1 )( ( )) | || |1 (1 ) u vsign sign u M sign v Msign sign v M MvM M . (7) , ,u v E R | | | || | | |( ) 1 (1 ) ( ) 1 (1 )u vsign sign u M sign v M M M ( ( ( ))) ( ( ))sign sign u v sign u v . (7) ( ) ( ) ( ( ))u v sign u v ( ( )) ( ) | | ( ) | || | | |1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vM M M ( ) ( ) | | ( ) ( ) | || | | |( ( )) 1 (1 ) (1 )sign u sign u v sign v sign u vu vsign u v M M M . (8) (6) (8) , ( )u v ( ) ( )u v . 2.6. : ( ) ( ) ( )u u u . (5) | || |( ) (( ) ) 1 (1 )uu sign u M M . | || |( ) 1 (1 )uu sign u M M | || |( ) 1 (1 )uu sign u M M . | | | || | | |( ) ( ) ( ) 1 (1 ) ( ) 1 (1 )u uu u sign sign u M sign u M M M ( ) | || |1 1 ( ) 1 ( ) sign u uM sign u M M | | | || | | |( ) 1 (1 ) ( ) 1 (1 )( ) | || |1 ( ) 1 ( ) u usign sign u M sign u Msign u M Musign u M M (( ) ) ( ) ( )| | | |(( ) ) 1 1 1 (1 ) 1 1 (1 ) sign u sign u sign uu usign u M M M ISSN 0474-8662. . 2009. . 31 (107) 31 ( ) (( ) ) ( )| |(( ) ) 1 (1 ) sign u sign uusign u M M | || |(( ) ) 1 (1 )usign u M M . 2.7. : ( ) ( )u u . (5) | || |( ) ( ) 1 (1 )uu sign u M M | || |( ) 1 (1 )uu sign u M M , | || |( ) ( ) 1 (1 )uu sign u M M | | | || |( ( )) 1 1 1 (1 )usign sign u M M | || |( ) 1 (1 )usign u M M . 2.8. 1 u u . |1|| | | |1 (1 ) 1 (1 ) ( ) 1 1u uu sign u M sign u M u M M . (5) , u E , u E u . , ( ; )G E - (4), (5) , ( ) E R - . (4) : ,u v E ( ) ( ) ( )| | | |( ) 1 (1 ) (1 ) sign u v sign u sign vu vu v sign u v M M M . (9) A u v (4) S u v (9) 200M . 1 1 . ISSN 0474-8662. Information Extraction and Proces. 2009. Issue 31 (107)32 . , E R : E R : – (4) – (9) . 1. (4) (9). ( )| |: ( ) ln (1 ) sign uuu u M M (10) | | 1 1: ( ) ( ) (1 ) y My y sign y M e . : ) ( ) ( ) ( )u v u v . (4) (10), ( ) ln 1u v M ( )( ) ( ) ( )1 | | | |( ) 1 (1 ) (1 ) sign u vsign u v sign u sign vu vsign u v M M M M 2 ( ) ( )| | | |( ( )) ln (1 ) (1 )sign u sign vu vsign u v M M M ( ) ( )| | | |ln (1 ) (1 )sign u sign vu vM M M . (11) (10), : ( ) ( ) ( ) ( ) | | | |( ) ( ) ln (1 ) ln (1 ) | | | |ln (1 ) (1 ) . sign u sign v sign u sign v u vu v M M M M u vM M M (12) ISSN 0474-8662. . 2009. . 31 (107) 33 (11) (12) , ( ) ( ) ( )u v u v . ) ( ) ( )u u . (5) | || |( ) 1 (1 )uu sign u M M . (10), | | ( ) | |( ) 1 (1 ) ( ) ln (1 ) sign u usign u M M u M M | || | | |( ) ln (1 ) ( ) ln 1 .u usign u M sign u M M M (13) ( )| | | |( ) ln (1 ) ( ) ln 1sign uu uu M sign u M M M . (14) , (13) (14), ( ) ( )u u . 3. ( | )E : E E R (10): ,u v E ( | ) ( ) ( )Eu v u v . ( | )E . || || :E E R u E || || ( | ) | ( ) |E Eu u u u . 4. . . 2 Pout . 2 ), (4) – 0,1 ( . 2 ), (5) 2 ( . 2 ); River ( . 2 ), (4) 0,4 ( . 2 ), - (5) 1,5 ( . 2 ). = 255. . ISSN 0474-8662. Information Extraction and Proces. 2009. Issue 31 (107)34 ) Pout ) River ) 0,1u ) 0,4u ) 2u ) 1,5u . 2. . - . , 2,2 , - ISSN 0474-8662. . 2009. . 31 (107) 35 , ( ) E , , , [13–16]. - . 1. . . . – .: , 1971. – 432 . 2. . . . – .: , 1970. – 392 . 3. . . . – .: . 2004. – 302 . 4. / . . , . . , . . , . . - , . . . – .: . , 2002. – 579 . 5. . . . – .: , 1962. – 212 . 6. . . – .: , 1963. – 264 . 7. Courbebaisse G., Trunde F., Jourlin M. Wavelet transform and LIP model. Image Analysis and Stereology. – 2002. – 21. – P. 121–125. 8. Deng G. An entropy interpretation of the logarithmic image processing model with application to contrast enhancement // IEEE Transactions on Image Processing. – 2009. – 18, 5. – P. 1135–1140. 9. Deng G., Cahill L. W., Tobin G. R. The study of logarithmic image processing model and its application to image enhancement // IEEE Transactions on Image Processing. – 1995. – 4, 4. – P. 506–512. 10. Grabisch M. Aggregation on bipolar scales / Eds. Harrie C.M. de Swart, Ewa Orlowska, Gunther Schmidt, Marc Roubens // Theory and Application of Relational Structures as Knowledge Instruments II. – Springer, 2006. – P. 355–371. 11. Homenda W. Triangular norms, uni- and nullnorms, balanced norms: the cases of the hierarchy of iterative operators / Eds. E. P. Klement, R. Mesiar // 24th Linz Seminar on Fuzzy Set Theory. Abstracts. February 4–8, 2003. – Linz, 2003. – P. 27–35. 12. Homenda W. Balanced fuzzy sets // Information Sciences. – 2006. – 176. – P. 2467–2506. 13. Jourlin M., Pinoli J.-C. A model for logarithmic image processing // Département de Mathématiques, No 3, Université de Saint-Etienne, Décembre 1985. 14. Jourlin M., Pinoli J.-C. A model for logarithmic image processing // Journal of Microscopy. – 1988. – 149, 1. – P. 21–35. 15. Jourlin M., Pinoli J.-C. Image dynamic range enhancement and stabilization in the context of the logarithmic image processing model // Signal Processing. – 1995. – 41, 2. – P. 225–237. 16. Jourlin M., Pinoli J.-C. Logarithmic image processing // In: Advances in Imaging and Electron Physics. – 2001. – 115. – P. 129–196. 17. Oppenheim A. V. Superposition in a class of non-linear system // Technical Report 432. Research Laboratory of Electronics. M. I. T., Cambridge Ma. – 1965. – 62 p. 18. Oppenheim A. V. Generalized superposition // Information and Control. – 1967. – 11, 5&6. – P. 528–536. 19. Pinoli J.-C. A general comparative study of the multiplicative homomorfic, log-ratio and logarithmic image processing approaches // Signal Processing. – 1997. – 58, 1. – P. 11–45. 20. Pinoli J.-C. The logarithmic image processing model: connection with human brightness perception and contrast estimators // J. Mathematical Imaging and Vision. – 1997. – 7. – P. 341–358. 21. Pinoli J.C., Debayle J. Logarithmic adaptive neighborhood image processing (LANIP): introduc- tion, connections to brightness perception, and application issues // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. – 2007. – Vol. 2007, Article ID 36105, doi: 10.1155/2007/36105, 22 p. 22. Stockham T. G., Jr. Image processing in the context of visual models // Proceeding of the IEEE. – 1972. – 60, 7. – P. 828–842. . . . , 11.06.2009 УДК 004.932 Р. А. Воробель ЛОГАРИФМІЧНА ОБРОБКА ЗОБРАЖЕНЬ. ЧАСТИНА 1: БАЗОВА МОДЕЛЬ
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-16092
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0474-8662
language Ukrainian
last_indexed 2025-11-28T07:54:27Z
publishDate 2009
publisher Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
record_format dspace
spelling Воробель, Р.А.
2011-02-04T17:46:13Z
2011-02-04T17:46:13Z
2009
Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель / Р.А. Воробель // Відбір і оброб. інформації: Міжвід. зб. наук. пр. — 2009. — Вип. 31(107). — С. 26-35. — Бібліогр.: 22 назв. — укp.
0474-8662
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/16092
004.932
Описано нову алгебраїчну структуру для базової моделі логарифмічної обробки зображень. У ній множину рівнів сірого елемента зображення розглянуто на проміжку (-M, M). Для нього означено операції додавання та множення на дійсну скалярну величину. З цими операціями множина рівнів сірого утворює дійсний векторний простір. Нова структура узагальнює модель Jourlin-Pinoli. Наведено приклади застосування нової моделі для покращання якості зображень.
New algebraic structure, which presents basic model for logarithmic image processing, is described. In this structure interval (-M, M) is a set of pixel gray levels. Operations of addition and multiplication on real scalar are defined for this interval. The set of gray levels with these operations creates real vector space. New structure generalizes model of Jourlin-Pinoli. Examples of new model application to image quality enhancement are shown.
uk
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
Математичні моделі сигналів та систем
Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
Logarithmic image processing. Part 1: Basic model
Article
published earlier
spellingShingle Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
Воробель, Р.А.
Математичні моделі сигналів та систем
title Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
title_alt Logarithmic image processing. Part 1: Basic model
title_full Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
title_fullStr Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
title_full_unstemmed Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
title_short Логарифмічна обробка зображень. Частина 1: базова модель
title_sort логарифмічна обробка зображень. частина 1: базова модель
topic Математичні моделі сигналів та систем
topic_facet Математичні моделі сигналів та систем
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/16092
work_keys_str_mv AT vorobelʹra logarifmíčnaobrobkazobraženʹčastina1bazovamodelʹ
AT vorobelʹra logarithmicimageprocessingpart1basicmodel