PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 24

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  impulsive noise
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Performance Comparison of Modified BPSK-OFDM and QFSK-OFDM in PLC Channel Noise
Bolaji Abiola G., Shongwe Thokozani
International Journal of Electronics and Telecommunications
|
2020
|
Vol. 66, No. 4
599--605
EN
The article describes and compares two OFDM based communications schemes for reducing the effects of the combination of Narrowband Interference (NBI) and Impulsive Noise (IN), which are noise types typical in Power Line Communication (PLC). The two schemes are Modified BPSK-OFDM (called MBPSK, for brevity) and QFSK-OFDM (called QFSK, for brevity), which are non-conventional OFDM schemes. We give a description of the two schemes, showing how they are derived and also show their similarities and eventually compare their performances. Performance simulation results, in terms of bit error rate, are given to compare the systems under the effect of IN and NBI. The popular Middleton Class A model is used for modelling IN. The results show that MBPSK scheme outperforms the QFSK scheme in terms of minimum distance, and hence in terms of bit error probability when no preprocessing is performed. However, under clipping/nulling, both schemes eventually reach the bit error rate floor.
2
Content available The Impact of Fireworks Noise on the Acoustic Climate in Urban Areas
Kukulski B., Wszołek T., Mleczko D.
Archives of Acoustics
|
2018
|
Vol. 43, No. 4
697--705
EN
New Year’s Eve is an example of a situation in which urban residents are exposed to an almost continuous and increased noise level from the impulsive sounds sources – fireworks. This custom has become a source of many controversies related to the protection of human and animal health or environmental pollution. However, current legal regulations only slightly affect the subject of noise of fireworks and its harmfulness. Currently, it does not seem possible to completely prohibit the use of fireworks in urban areas, but this does not mean that it is not possible to decrease the degree of their annoyance. The paper consists the issues of identification, analysis and assessment of impulsive noise of fireworks and acoustic climate during New Year’s Eve. Material presented refers to measurements of time series, frequency spectrum and values of noise parameters of selected fireworks. It was presented, among others, that the measured values exceed the criteria for occupational noise (LCpeak), due to the direct hazard of hearing loss, from 1.8 dB at a distance of 25 m and 6.2 dB at a distance of 15 m. Also this work discusses results of impulsive noise measurements of fireworks recorded during New Year’s Eve in years 2016-2017. Material refers to measurements at three measurement points spread over the city of Kraków. Obtained results were compared with typical noise levels for night time in urban area, indicating also the main sources of annoyance and hazard from this type of noise.
3
Content available The Research on Impulsive Events in Railway Noise Generated During Passage Through a Railroad Switch
Kukulski B., Wszołek T.
Archives of Acoustics
|
2017
|
Vol. 42, No. 3
441--447
EN
This paper presents the result of research on the impulsive components of a railway noise generated during passage through a railroad switch compared with a typical rail noise and evaluation of this phenomenon with particular emphasis on impulsive sounds. The study includes the analysis of the source of impulsive components in the railway noise, the methodology of measurement and data analysis. Spectral analysis of typical fragments passing through a railroad switch is given together with a proposal of additional indicators to assess the noise. Authors propose three descriptors of the impulsive noise such as spectral centroid, kurtosis and impulsiveness, and show that these descriptors can be useful in assessment of the impulsive noise generated during trains’ crossing.
4
Content available Wpływ zjawiska maskowania na odczucie uciążliwości sygnałów impulsowych
Kukulski B.
Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka
|
2016
|
nr 5
14-16
PL
Celem artykułu jest zbadanie typowych przykładów źródeł hałasu impulsowego generowanego w polu swobodnym oraz podjęcie próby określenia obiektywnego kryterium oceny poziomu tła akustycznego, przy którym dźwięk impulsowy przestaje być głównym źródłem uciążliwości akustycznej. Analizę uzupełniają wyniki testów odsłuchowych, polegających na subiektywnej ocenie uciążliwości akustycznej oraz ocenie skuteczności maskowania szumem badanych sygnałów.
EN
The aim of the paper was to investigate the common examples of impulsive noise sources and an attempt to determine an objective criterion for assessing the level of background noise, at which the impulsive sounds are no longer a major source of acoustic nuisance. The analysis complemented by the results of the listening tests, consisting of subjective assessment of sound annoyance a and assessing the effectiveness of the masking the impulsive signals with a few examples of the noise.
5
Content available remote A new approach to robust, weighted signal averaging
Pander T.
Biocybernetics and Biomedical Engineering
|
2015
|
Vol. 35, no. 4
317--327
EN
In this paper, a new approach for robust, weighted averaging of time-aligned signals is proposed. Suppression of noise in such case can be achieved with the use of the averaging technique. The signals are time-aligned and then the average template is determined. To this end, the arithmetic mean operator is often applied to the synchronized signal samples or its various modifications. However, the disadvantage of the mean operator is its sensitivity to outliers. The weighted averaging operation can be regarded as special case of clustering. For that reason in this work the averaging process is formulated as the problem of certain criterion function minimization and a few different cost functions are employed. The maximum likelihood estimator of location based on the generalized Cauchy distribution is used as the cost function. Such approach allows to suppress various types of impulsive noise. The proposed methods performance is experimentally evaluated and compared to the reference methods using electrocardiographic signal in the presence of the impulsive noise and the real muscle noise as well as the case of noise power variations.
6
Content available Review of active noise control algorithms for impulsive noise control
Wierzchowski W.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2014
|
R. 60, nr 6
358--361
EN
Active noise control is gaining popularity in recent years. Especially, active control of impulsive noise is of great interest. Due to specific nature of such noise, standard approach to active control is not satisfying. This paper reviews existing algorithms specifically developed for impulsive noise control. Performance of the algorithms is verified using computer simulations and several noise signals.
PL
Aktywna redukcja hałasu zyskuje na popularności w ostatnich latach. Z powodu specyfiki hałasu impulsowego, standardowe podejście do aktywnej redukcji nie jest zadawalające. Niniejsza praca przedstawia algorytmy stworzone specjalnie na potrzeby redukcji hałasu impulsowego, który ze względu na swoją specyfikę nie jest poprawnie tłumiony przez klasyczne algorytmy redukcji hałasu. W pierwszym punkcie przedstawiona jest ogólnie idea aktywnej redukcji hałasu. W drugim punkcie opisany jest hałas impulsowy: charakterystyka, wpływ na człowieka oraz technika modelowania. W trzecim punkcie przedstawiony został podstawowy algorytm aktywnej redukcji hałasu oraz jego modyfikacje stworzone do aktywnej redukcji hałasu impulsowego. W czwartym punkcie przedstawione zostały wyniki porównujące przedstawione algorytmy. Porównanie algorytmów wykonane zostało za pomocą symulacji komputerowej z wykorzystaniem modeli rzeczywistych torów akustycznych oraz dwóch rodzajów hałasu: modelowanego i rzeczywistego nagrania. W ostatnim punkcie zostały przedstawione wnioski z prezentowanej pracy.
7
Content available Qualification methods for assessment of annoyance of impulsive sounds
Kukulski B., Wszołek T.
Mechanics and Control
|
2014
|
Vol. 33, no. 3
67--74
EN
This paper presents the work on the problem of the qualification of impulsive sounds for applying the adequate value of impulsive adjustment. Impulsive events must be included in the assessment of noise in Poland. There is no agreement for using the objective methods that could qualify impulsive sounds on the basis of the measurable physical characteristics of the impulses. Moreover, the arbitrary classification includes only a few specified sources. The paper presents a review of the methods and criteńa for the qualification of the impulses and provides the results of applying these methods on a certain impulsive noise source - the collision of train cars.
PL
W artykule zaprezentowano problem kwalifikacji dźwięków impulsowych w aspekcie wyznaczenia odpowiedniej wartości poprawki impulsowej. Uwzględnianie zjawisk impulsowych w ocenie hałasu środowiskowego jest w Polsce obowiązkowe. Jednakże nie ma jednej obiektywnej metody kwalifikacji impulsów na podstawie ich mierzalnych cech fizycznych. Co więcej, stosowane arbitralne metody obejmują jedynie kilka przypadków. W artykule dokonano przeglądu obowiązujących metod i kryteriów kwalifikacji dźwięków impulsowych, a także dokonano weryfikacji tych metod na przykładzie wybranego dźwięku impulsowego - zderzeń wagonów.
8
Problematyka ochrony słuchu i oceny zagrożenia hałasem wytwarzanym przez broń palną
Młyński R., Kozłowski E.
Logistyka
|
2014
|
nr 5
1140--1146
PL
Hałas impulsowy wytwarzany podczas strzałów z broni palnej charakteryzuje się znacznie większymi wartościami szczytowego poziomu dźwięku C niż ma to miejsce w przypadku impulsów wytwarzanych w przemyśle np. podczas obróbki metalu. W zależności od rodzaju broni, wystrzałom towarzyszą impulsy o poziomie 160 - 177 dB, lub nawet wyższym. Należy przy tym zaznaczyć, że hałas impulsowy obecny podczas wystrzałów z broni palnej jest szczególnie niebezpieczny i w skrajnych przypadkach trwały ubytek słuchu może być wywołany nawet pojedynczym impulsem. Szczególnego znaczenia nabiera więc ocena narażenia na ten rodzaj hałasu i skuteczność jego ograniczania przez ochronniki słuchu. Wśród kryteriów oceny narażenia na hałas wyróżnić trzeba przepisy odnoszące się do stanowisk pracy i wojskowe kryteria ryzyka uszkodzenia słuchu. Proces oceny narażenia wiąże się z określonymi trudnościami pomiarowymi, takimi jak niedostateczny zakres pomiarowy standardowych mierników poziomu dźwięku i wynikająca z tego konieczność stosowania specjalizowanego systemu pomiarowego. Ochrona słuchu napotyka natomiast na problem braku kompatybilności używanego przez żołnierzy wyposażenia: np. hełmów i nauszników przeciwhałasowych.
EN
Impulsive noise produced by firearms is characterized by a much higher values of the C-weighted peak sound pressure level than in the case of impulses produced in the industry e.g. during metalworking processes. Depending on the type of weapons, shootings are associated with impulses which level is 160 - 177 dB or even higher. It should be noted that the impulse noise present during the firing of firearms is particularly hazardous and in extreme cases, permanent hearing loss can be caused by even a single impulse. Of particular importance is assessment of exposure to this kind of noise and the effectiveness of its limiting by hearing protectors. Among the criteria for the assessment of exposure to noise it should be listed regulations applied to workstations and hearing damage risk criteria developed for the Army. The process of assessment of exposure is associated with certain difficulties in measurements, such as insufficient range of standard sound level meters and consequently need for using specialized measurement system. Hearing conservation while encountering the problem of the lack of compatibility of equipment used by the soldiers, e.g. helmets and earmuffs.
9
On the modification of the bilateral noise removal in color images
Malik K., Smolka B.
Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
|
2012
|
T. 20
37--44
EN
In this paper, a novel approach to the problem of noise removal in color images is presented. The proposed filtering design is a modification of the bilateral denoising scheme, which takes into account the similarity of color pixels and their spatial distance. However, instead of direct calculation of the dissimilarity measure, the cost of a connection through a digital path joining the center of the filtering window with the remaining pixels is determined. The filter output, like in the standard bilateral filter, is calculated as a weighted average of the pixels surrounding the central pixel and the weights are functions of the minimal connection costs. Experimental results prove that the introduced design yields significantly better results than the standard bilateral filter in case of color images contaminated by strong mixed Gaussian and impulsive noise.
PL
W niniejszej pracy zostało zaprezentowane nowatorskie podejście do problemu redukcji szumów w barwnych obrazach cyfrowych. Proponowany model filtracji jest modyfikacją filtru dwuczłonowego, który uwzględnia podobieństwo barwnych pikseli oraz ich odległości w dziedzinie obrazu, jednakże zamiast bezpośredniego obliczania miary podobieństwa, ustalany jest koszt połączenia środka okna filtracji z pozostałymi pikselami za pomocą cyfrowej ścieżki. Wynik filtracji, podobnie jak w przypadku standardowego filtru dwuczłonowego, jest obliczany jako średnia ważona pikseli wokół piksela centralnego, a wagi są funkcjami minimalnych kosztów połączeń. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń dowodzą, że w przypadku barwnych obrazów zaszumionych mieszaniną szumu gaussowskiego i impulsowego o dużej intensywności, wprowadzona modyfikacja daje znacznie lepsze rezultaty niż standardowy filtr dwuczłonowy.
10
Content available Zagrożenie hałasem impulsowym wytwarzanym w przemyśle oraz podczas strzałów i eksplozji
Młyński R., Żera J., Kozłowski E.
Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka
|
2012
|
nr 3
22-25
PL
Hałas impulsowy jest zagrożeniem dla słuchu występującym na wielu stanowiskach pracy, najczęściej związanych z obróbką metali oraz w obecności wystrzałów bądź eksplozji. Należy mieć na uwadze, że w przypadku silnych impulsów istnieje możliwość spowodowania trwałego ubytku słuchu nawet po jednej ekspozycji. W artykule przedstawiono właściwości hałasu impulsowego wytwarzanego przez 37 źródeł hałasu typowych dla przemysłu i zastosowań militarnych. Obliczono też liczbę minut lub dopuszczalną liczbę strzałów/eksplozji, na jakie mógłby być eksponowany pracownik na określonym stanowisku pracy.
EN
Impulse noise encountered at workplaces, usually related to either metal processing or gunshots and explosions, is a threat to hearing. It should be noted that strong impulses can induce a hearing loss even if caused by a single exposure. The article discusses properties of impulse noise generated by 37 sources typically found in the industry or at the military. The number of minutes and the admissible number of either gunshots or explosions towards which an employee might be exposed at a certain workstation was calculated and provided.
11
Content available Application of generalized filters for estimation of fetal heart rate baseline
Pander T., Przybyla T., Wrobel J., Jezewski J., Roj D.
Journal of Medical Informatics & Technologies
|
2011
|
Vol. 17
73--79
EN
This paper addresses the problem of impulsive noise cancellation in digital signal area. The myriad and meridian filters are the type of robust filters which are very useful in suppressing the impulsive type of noise. The cost functions of theses filters have very similar structure. In this paper the generalized filter based on Lp norm is presented. The proposed filter operates in a wide range of impulsive noise due to the proper adjustment of p in the Lp norm. The presented filter is applied to suppress an impulsive noise in fetal heart rate (FHR) signal. Simulation results confirm the validity of the proposed filter.
12
Content available remote The Comparison of the Probability Density Function Estimators for Signal Detection in Impulse Noise
Konopko K.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2010
|
R. 86, nr 3
36-37
EN
Optimum linear detectors perform poorly in detecting signals in non-Gaussian disturbances, but significant improvement is available by using an appropriate non-Gaussian receiver. The main part of the receiver constitutes an estimator of an unknown probability density function (pdf) of the disturbances. The paper presents the comparison of pdf estimators for signal detection in non-Gaussian noise. The numerical simulation results for detection of QAM symbols in non-Gaussian noise are presented.
PL
Optymalny detektor korelacyjny wprowadza znaczne błędy w przypadku detekcji sygnałów na tle zakłóceń o niegaussowskim rozkładzie prawdopodobieństwa. Zastosowanie w odbiorniku estymatora rozkładu zakłóceń umożliwia znaczną poprawę jakości detekcji sygnałów. W artykule przedstawiono porównanie wybranych estymatorów rozkładu prawdopodobieństwa stosowanych w detekcji sygnałów.
13
Fast digital paths approach spatio-temporal filter
Szczepański M.
Zeszyty Naukowe. Automatyka / Politechnika Śląska
|
2008
|
z. 150
207-222
EN
A new efficient spatio-temporal filtering technique for off-line video enhancement was presented in this paper. The new approach is based on digital paths concepts [16, 17] in three dimensional space. The digital paths can explore image structures in spatial as well as temporal coordinates from subsequent frames. Presented technique copes with different video artifacts such as Gaussian, impulsive and grain noise and still preserves and even enhances edges.
PL
Artykuł przedstawia nową, efektywną metodę filtracji barwnych sekwencji wideo. Zaproponowany algorytm wykorzystuje ideę ścieżek cyfrowych w trójwymiarowej przestrzeni. Ścieżki cyfrowe eksplorują struktury obrazu zarówno w czasie, jak i w przestrzeni, co zapewnia doskonałe zachowanie detali obrazu oraz zapobiega powstawaniu artefaktów związanych z uśrednianiem ruchomych obiektów pomiędzy kolejnymi klatkami. Zaprezentowana technika skutecznie usuwa szum gaussowski, impulsowy oraz artefakty kompresji, zachowując, a nawet poprawiając krawędzie w obrazie.
14
Odporna adaptacyjna korekcja charakterystyki kanału w transmisji z modulacją M-QAM
Mazurek G., Falkiewicz J., Szabatin J.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2008
|
Vol. 49, nr 7-8
82-91
PL
W pracy omówiono problem adaptacyjnej korekcji charakterystyki częstotliwościowej kanału transmisyjnego w przypadku transmisji sygnałów zmodulowanych w formacie M-QAM i zakłóconych szumem impulsowym, modelowanym niegaussowskimi rozkładami gęstości prawdopodobieństwa. Przedstawiono trzy klasy algorytmów adaptacyjnych stosowanych w odbiornikach do korekcji charakterystyki kanału: LMS, RLS i CMA i porównano je pod kątem szybkości zbieżności, dokładności uzyskiwanej korekcji oraz złożoności obliczeniowej. Wykazano, że wszystkie wymienione algorytmy są nieodporne na zakłócenia impulsowe obecne w kanale. Dlatego też w pracy zaproponowano odporne algorytmy adaptacyjnej korekcji. Cechę odporności na zakłócenia impulsowe uzyskano przez zastosowanie w tych algorytmach nieliniowych funkcji przetwarzania błędu estymacji. Zbadano trzy rodzaje takich funkcji: Hubera, Hampela i funkcję wynikającą z kryterium największej wiarygodności. Działanie algorytmów zweryfikowano symulacyjnie z wykorzystaniem syntetycznych sygnałów z modulacją 64-QAM, zakłócanych szumem impulsowym o rozkładzie e-zaburzonym. Badania symulacyjne wykazały znaczną poprawę jakości korekcji, uzyskiwaną za pomocą zaproponowanych algorytmów odpornych. W pracy przedstawiono również praktyczne zastosowanie odpornych algorytmów ekwalizacji do demodulacji pochodzącego z faksu rzeczywistego sygnału 16-QAM, zakłóconego szumem o charakterze impulsowym. Dotychczasowe zastosowanie klasycznych adaptacyjnych metod korekcji nie pozwalało w tym przypadku na uzyskanie jakichkolwiek użytecznych rezultatów.
EN
In this paper we investigate the problem of adaptive channel equalization in the case of M-QAM transmission disturbed by an impulsive non-Gaussian noise. Three classes of commonly used classical adaptive equalization algorithms LMS, RLS and CMA are considered and compared with respect to convergence rate, equalization accuracy and computational complexity. It has been shown that all of them are non-robust when in the channel the impulsive noise occurs. Therefore, in the paper robust equalization algorithms are proposed. The robustifying properties of classical algorithms are obtained due to applying nonlinear transformation of the estimation error. Three robustifying functions are examined: the Huber function, the Hampel function and the function resulting from the maximum likelihood criterion. The performance of the proposed algorithms has been verified via simulations using synthetic 64-QAM signals corrupted by the - contaminated impulsive noise. The obtained results show that the robust algorithms ensure in such a case considerable improvement of equalization efficiency. The practical application of the proposed equalization algorithms is also presented. They have been used for demodulation of a real 16-QAM signal coming from the fax-transmission, and disturbed by the impulsive-type noise. Using classical nonrobust algorithms, it was impossible to obtain in this case any useful results.
15
Impulsive noise removal algorithms based on image decomposition and morphology operations
Maćkowiak P.
Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
|
2007
|
No 54
149-155
EN
Two techniques of noise removal have been presented in the following article. A so-called "salt and pepper'' noise is assumed. Both algorithms arc based on threshold decomposition, according to which binary slices of an image are obtained. First method looks for sets of similar pixels which have been called conglutinations. If the algorithm detects a noised group of pixels, it will be filtered. The latter makes use of morphology operations. Each slice of an image is filtered using some sequence of opening and closing.
16
Content available Modelowanie zakłóceń impulsowych w przetwarzaniu sygnałów biomedycznych
Pander T.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2007
|
R. 53, nr 9 bis
429--432
PL
Literatura cyfrowego przetwarzania sygnałów jest zdominowana przez założenie o gaussowskim charakterze zakłóceń. Jednak w rzeczywistych warunkach zakłócenia charakteryzują się rozkładami innymi niż gaussowskie. Często zakłócenia mają charakter impulsowy. Z uwagi na dużą liczbę sygnałów elektrofizjologicznych, do badań został wybrany sygnał EKG. Podczas przeprowadzania prób wysiłkowych zakłócenia mięśniowe wykazują charakter impulsowy. Celem pracy jest przedstawienie różnych modeli zakłóceń impulsowych stosowanych do zakłócania sygnałów biomedycznych. W pracy zostaną przedstawione następujące modele zakłóceń: Gaussa-Bernoulliego, Gaussa-Laplace'a, Gaussa-Cauchy'ego oraz model wykorzystujący symetryczne rozkłady alfa-stabilne. Symulowane zakłócenia są dodawane do sygnału o zadanej wartości SNR. Następnie wykorzystując filtrację liniową oraz nieliniową zostaną zmierzone zniekształcenia resztowe w sygnale po filtracji.
EN
A literature of digital signal processing is dominated by the assumption of Gaussian distribution of disturbances. But in a real world of signals such statement is too optimistic. Some noises distributions differ from the idealistic Gaussian model. Noises are often impulsive in their nature. There exists many different electrophysiological signals, but for the purpose of this work the electrocardiogram (ECG signal) was chosen. This signal is almost always disturbed by a noise. A noise that appears in ECG signals during the stress test (mainly a muscle noise) has an impulsive nature. The main aim of this work is to present different models of an impulsive noise. In this paper the following models of impulsive disturbances are introduced: a Gaussian-Bernoulli, a Gaussian-Laplace, a Gaussian-Cauchy and a symmetric alpha-stable model. Simulated noise is added to signal with known values of SNR. Then the linear and nonlinear filtering methods are applied and the rest distortions in a filtered signal are measured.
17
Content available remote The class of M-filters in the application of ECG signal processing
Pander T.
Biocybernetics and Biomedical Engineering
|
2006
|
Vol. 26, no. 4
3-13
EN
The main purpose of this paper is to present some advantages of nonlinear filtering of biomedical signals. The nonlinear M-filters are considered in this paper to suppress specific kind of noise - an impulsive noise in high resolution ECG signal. The impulsive noise can be modeled by symmetric \alfa-stable distribution (S\alfaS). The following type of M-filters are used in this work: median filter, myriad filter and five M-filter characterized by their cost function (skipped median, Andrew's sine, Tukey's biweight, standard M-filter, arc tangent M-filter). Their ability to suppress the impulsive noise is tested with a high resolution ECG signal that is corrupted by artificial noise and real muscle noise.
18
Content available remote Comparison of selected nonlinear multistage filters for processing of image sequences with small motion
Skoneczny S.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2005
|
R. 81, nr 3
64-69
EN
In this paper an overview of selected 3D nonlinear filters for image sequence processing is presented. New types of filters are proposed and the comparison of the performance of these filters is shown. Both impulsive and Gaussian noise images are considered. Theoretical basis and practical examples are presented.
PL
W artykule przedstawiono wybrane trójwymiarowe filtry nieliniowe jako efektywne narzędzia przetwarzania obrazów sekwencji obrazów. Rozpatrywano filtrację zarówno obrazów zdegradowanych przez szum gaussowski jak i przez szum impulsowy. Zaprezentowano obrazy z szumem gaussowskim jak również obrazy z szumem impulsowym. Przedstawiono podstawy teoretyczne i wyniki praktyczne.
19
Nonlinear techniques of noise reduction in digital color images
Smołka B.
Zeszyty Naukowe. Automatyka / Politechnika Śląska
|
2004
|
z. 139
7-212
EN
This monograph details the author's most important contributions to the rapidly growing field of nonlinear noise reduction in color images. Its content is structured into seven Chapters. The first Chapter describes the fundamentals of color image processing and also presents the sources of image noise, describes their models and defines measures of the quality of image restoration. The second Chapter is focused on the nonlinear adaptive schemes of noise reduction applied in gray scale imaging, which are very often extendable into the multichannel case. Chapter 3 provides the state of the art in color image filtering and serves as a basis for the remaining Chapters, in which author's original contributions are presented. In the next Chapter, the robust anisotropic diffusion filtering scheme, which ignores the central pixel of the filtering window, when building the weighted average of the input samples is introduced. This improvement allows to use the anisotropic technique for the suppression of strong Gaussian and heavy tailed noise, as the influence of the central, corrupted pixel is diminished by an appropriate setting of the conductivity coefficients. In this Chapter the iterative forward and backward diffusion technique is also presented. Chapter 5 is devoted to the development of a powerful class of filters, based on the digital paths concepts and fuzzy similarity measures among pixels in neighborhood relation. This novel technique, which utilizes the connection between image pixels, instead of window based structures, is an extension of the adaptive noise reduction filtering and anisotropic diffusion techniques and is shown to have advantages over traditional methods. The extensive simulations reveal that the proposed filtering framework significantly excels over the standard methods and can be applied for the removal of both Gaussian and impulsive noise. In the next Chapter the problem of nonparametric impulsive noise reduction in multichannel images is addressed. A new family of filters for noise attenuation elaborated by the author, based on the nonparametric probability density estimation of the sample data, is introduced and its relationship to commonly used filtering techniques is investigated. The last Chapter deals with the adaptive optimization of the weighted vector median filters and also introduces the new technique based on the so called sigma-filtering. This novel adaptive technique is based on robust order statistic concepts and simplified statistical measures of vectors' dispersion.
PL
Redukcja szumów jest jednym z najważniejszych etapów przetwarzania wstępnego obrazów cyfrowych. Efektywna filtracja sygnału wizyjnego warunkuje bowiem sukces dalszych etapów jego przetwarzania. Problem redukcji szumów jest szczególnie trudny w przypadku obrazów barwnych, albowiem nie została jak dotąd stworzona spójna teoria umożliwiająca bezpośrednią implementację dobrze poznanych filtrów eliminacji szumów w obrazach z poziomami szarości do poprawy jakości obrazów wielokanałowych. W ciągu ostatnich lat zaproponowano liczne algorytmy redukcji szumów w obrazach barwnych. Najprostszą klasą są filtry liniowe, które mogą efektywnie usuwać addytywne szumy gaussowskie, jednakże nie są one zdolne do adaptacji do nieliniowości występujących w obrazie, co prowadzi do rozmywania krawędzi obiektów oraz innych, ważnych z punktu widzenia percepcji człowieka oraz dalszych etapów przetwarzania, struktur obrazu. Aby poprawić efektywność filtracji szumów, na przestrzeni ostatnich lat zaproponowano różnorodne techniki nieliniowe, z których najpopularniejszą grupę stanowią filtry bazujące na statystykach porządkowych. Filtry rangowe, minimalizujące skumulowaną funkcję dystansową, są skuteczne w usuwaniu szumów impulsowych, jednakże ich wadą jest zbyt duża inwazyjność, manifestująca się w zastępowaniu nie tylko pikseli obrazu, które uległy kontaminacji, ale także pikseli oryginalnych, co prowadzi do destrukcji drobnych struktur obrazu o wielkości porównywalnej z wymiarami okna filtracyjnego. Dodatkową wadą tych filtrów jest ich nieskuteczność w redukcji szumu gaussowskiego. Niniejsza monografia stanowi podsumowanie wysiłku badawczego autora w dziedzinie filtracji szumów występujących w barwnych obrazach cyfrowych. W pracy przedstawiono różnorodne klasy filtrów zaprojektowanych do eliminacji zakłóceń impulsowych, szumów gaussowskich oraz najbardziej degradujących obraz szumów mieszanych. Przedstawione w monografii algorytmy cechują się bardzo dobrą efektywnością, przewyższającą znacznie algorytmy standardowe, oraz niską złożonością obliczeniową, umożliwiającą ich zastosowanie w realizacjach praktycznych, szczególnie w systemach wizyjnych czasu rzeczywistego. Rozdział pierwszy monografii stanowi wprowadzenie do problematyki przetwarzania barwnych obrazów cyfrowych. W rozdziale tym przedstawiono podstawowe koncepcje tworzenia wielokanałowego obrazu cyfrowego i jego filtracji, koncentrując się na problemie zakłóceń obrazu powstających w procesie jego akwizycji, przetwarzania, transmisji oraz przechowywania na nośnikach danych. W rozdziale tym wprowadzono modele szumów symulujących rzeczywiste zakłócenia oraz przedstawiono metody oceny jakości obrazów cyfrowych umożliwiające ewaluację efektywności różnorodnych metod redukcji artefaktów wywołanych przez zjawiska szumu. W rozdziale drugim przedstawiono przegląd adaptacyjnych technik redukcji szumów gaussowskich, impulsowych oraz mieszanych w obrazach z poziomami szarości. W rozdziale tym omówiono algorytmy oparte na koncepcji nieliniowej średniej ważonej oraz dokonano przeglądu metod bazujących na statystykach porządkowych. Szczególną uwagę poświęcono ważonej medianie oraz iteracyjnym algorytmom wyznaczania optymalnych współczynników wagowych ze względu na zastosowanie tych metod do optymalizacji filtrów wektorowych przedstawionych w rozdziale siódmym. Rozdział trzeci poświęcony jest omówieniu metod redukcji szumów występujących w barwnych obrazach cyfrowych. Szczegółowo opisano filtry oparte na statystykach porządkowych, transformacjach wykorzystujących koncepcje teorii zbiorów rozmytych, a także metody wykorzystujące estymację nieparametryczną. Szczególną uwagę poświęcono ważonej medianie wektorowej oraz zaproponowanej przez autora jej modyfikacji, prowadzącej do przyśpieszenia algorytmu oraz poprawy efektywności procesu filtracji. Rozdział czwarty, nawiązujący do rozdziału drugiego, poświęcony jest dyfuzji anizotropowej, stanowiącej skuteczną metodę redukcji szumów gaussowskich. W rozdziale tym przedstawione zostały wyniki prac autora nad modyfikacją algorytmu dyfuzji anizotropowej, poprzez minimalizację wpływu centralnego piksela maski filtracyjnej, umożliwiającą także redukcję szumów impulsowych. W rozdziale tym opisano ponadto opracowaną przez autora metodę iteracyjną, opartą na technice nieostrego maskowania, wykorzystującą tak zwaną dyfuzję odwrotną do poprawy jakości obrazów, które uległy kontaminacji szumem gaussowskim. Koncepcja minimalizacji wpływu centralnego piksela w masce filtracyjnej została rozwinięta w rozdziale piątym, w którym przedstawiono wyniki prac autora nad nową klasą filtrów opartych na ścieżkach cyfrowych i elementach teorii zbiorów rozmytych. Algorytmy redukcji szumów, wykorzystujące ideę eksploracji otoczenia centralnego piksela maski filtracyjnej przez ścieżki cyfrowe wyznaczające poprzez funkcję kosztu optymalne połączenia pikseli obrazu, cechują się świetną efektywnością redukcji szumów impulsowych, gaussowskich i mieszanych. Opracowane przez autora metody stanowią uogólnienie i rozwinięcie dyfuzji anizotropowej przedstawionej w rozdziale czwartym i stanowią jego najbardziej znaczący wkład w rozwój nieliniowych metod redukcji szumów w barwnych obrazach cyfrowych. Rozdział szósty poświęcony jest zastosowaniu estymacji nieparametrycznej do filtracji szumów impulsowych. W rozdziale tym przedstawiono ogólną koncepcję filtrów opartych na estymacie nieparametrycznej, wskazując na ich podobieństwo do mediany wektorowej, w przypadku gdy funkcja jądra ma postać funkcji liniowej. W rozdziale tym wprowadzono także rodzinę filtrów cechującą się dużą skutecznością w redukcji szumów impulsowych oraz zdolnością do zachowywania krawędzi obrazu i jego tekstury. Własności te osiągane są przez zaimplementowane mechanizmy adaptacyjne, dostosowujące parametry filtrów do struktur morfologicznych obrazu oraz poziomu jego zakłóceń. Na uwagę zasługuje mała złożoność obliczeniowa przedstawionych klas filtrów, pozwalająca na ich zastosowanie do przetwarzania obrazów w czasie rzeczywistym. W rozdziale siódmym przedstawiono nowe metody optymalizacji ważonej mediany wektorowej za pomocą optymalizacji liniowej oraz sigmoidalnej, omówionej w rozdziale drugim. Przedstawione metody optymalizacji, operujące zarówno na chrominancji, jak i na luminancji obrazu, prowadzą do wyznaczania optymalnych z punktu widzenia zadanej funkcji kosztu współczynników wektora wag. W rozdziale tym wprowadzono także adaptacyjną metodę eliminacji szumów impulsowych opartą na estymacji dyspersji elementów obrazu zawartych w oknie filtracyjnym. Ta nowa klasa filtrów, bazująca na koncepcji filtru typu sigma, charakteryzuje się dużą efektywnością redukcji szumów impulsowych oraz niską złożonością obliczeniową.
20
Content available remote Effective neural LUM smoother for image smoothing applications
Lukac R.
Machine Graphics and Vision
|
2003
|
Vol. 12, No. 3
377-391
EN
In this paper, an effective image filtering approach for the impulsive noise suppression with the simultaneous signal-detail preservation is presented. The novelty of the proposed method lies in the combination of the LUM (lower-upper-middle) smoothing characteristics and the neural network. The included LUM-based impulse detector improves the signal-detail preservation capability of the proposed method, whereas the neural network along with the input LUM smoothers guarantee its noise attenuation capability. Since the LUM operation can be very efficiently implemented, the proposed method is computationally attractive and useful for practical image filtering applications.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.