ГОСТ Р 70462.1—2022
А.2.6 Размытие
В компьютерном зрении размытие (blurring) используют для сглаживания краев изображения. Наиболее рас
пространенный эффект размытия достигается с помощью размытия по Гауссу, но можно определить несколько
других эффектов размытия, применяя следующий принцип. Размытие по Гауссу, как правило, основано на свертке
изображения с ядром из определенных значений. Размер ядра выбирают таким образом, чтобы достичь большего
или меньшего эффекта размытия.
Коэффициенты ядра определяют стандартным отклонением ядра или вручную для применения негауссова
эффекта [например, блочного размытия (Box blur)].
Формально размытие определено ядром
К
размером
п * т,
обычно
п = т =
3. Каждое возмущенное изо
бражение строится путем применения ядра к каждому пикселю исходного изображения и сохранения результата
свертки как значения нового пикселя. В [65] авторы представляют некоторые общие эффекты размытия (движение,
расфокусировку и гауссов шум), а также способ их автоматической классификации.
В случае размытия по Гауссу соответствующими метриками являются размер ядра и стандартное отклоне
ние ядра. Другие эффекты размытия приводят к другим метрикам в зависимости от их параметризации. Каждая
метрика позволяет задать интенсивность размытия, применяемого к изображению.
А.2.7 Блуминг
Блуминг (blooming) определяют как образование яркого пятна, которое распространяется вокруг локальной
передержки (переэкспозиции). Причина артефакта блуминга заключается в том, что отдельные светочувствитель
ные элементы ПЗС- или КМОП-сенсора (пикселя) иногда могут поглощать только ограниченное количество света.
Если величина заряда такого пикселя превышает заданный порог вследствие точечной передержки, его избыточ ный
заряд передается соседним пикселям. Заряды поступают в основном на пиксели, которые соединены друг с другом
для переноса заряда при считывании с датчика. Поскольку эти пиксели чаще всего связаны в вертикальном
направлении, артефакт часто возникает в виде четко определенной полосы, которая кажется полностью переэк-
спонированной [66], [67].
Формально блуминг определен ядром
К
размером
п * т
вокруг локального пятна, где
0<n<L\A0<m<W,
и
в зависимости от направления связанных пикселей
т » п
или
п
«
т.
Каждый пиксель р(- ■в ядре
К
преобразуется
с помощью следующей функции:
plJ=v->p;j = v=
255,
(А.З)
где
Pi j
— исходный пиксель;
v
— переменная, в которую записывается яркость текущего пикселя;
р]j
— преобразованный пиксель;
Датчики со специальными структурами, препятствующими засветке, могут обойти этот артефакт, но имеют
недостаток, заключающийся в том, что из-за дополнительного необходимого места для этих структур уменьшается
размер пикселя, а вместе с ним — и чувствительность датчика [68].
А.2.8 Размытие (Smear)
Размытие определяют как образование ярких линий на изображении, которые являются вертикальными для
медленных камер CCD (charge-coupled device) или имеют угол к вертикали для камер CCD с более высокой скоро
стью. Причиной артефакта размытия является перенос заряда после экспонирования, который приводит к экспо
нированию передающих сигнал пикселей в случае попадания яркого пучка света [69], [70]. В отличие от наиболее
резко очерченной полосы при блуминге, полоса с эффектом размытия всегда достигает края изображения и не
кажется полностью переэкспонированной.
Формально вертикальное пятно определено полосой S размером
L * т
с равномерной интенсивностью
вдоль каждого столбца, начиная с передержанного пятна. Каждый пиксель р,- •преобразуется в S с помощью сле
дующей функции:
P ,,rv ^ P i r v+b‘
(А.4)
где
Pi j —
исходный пиксель;
v
— переменная, в которую записывается яркость текущего пикселя;
преобразованный пиксель;
b
— величина, на которую увеличивается яркость в S,
0 <v +b <
255.
Устранение размытия до появления тех артефактов, которые возникают перед новой экспозицией, осущест
вляется путем сброса заряда. Но артефакты, образующиеся после передержки, можно обойти только с помощью
механического или электрооптического затвора [70].
20