LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Цифрові поліноміальні перетворювачі координат телевізійних зображень

були використані методи елементарної геометрії, аналітичної геометрії та обчислювальної математики, що дозволили синтезувати алгоритми обчислення складних геометричних функцій. Для оцінки похибки результатів обчислення використовувалися елементи теорії ймовірності. Для перевірки працездатності отриманих алгоритмів, а також для з'ясування характеристик отриманих результатів були використані методи математичного та імітаційного моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна результатів, отриманих у процесі виконання дисертаційної роботи, полягає в наступному:

  • вперше запропоновано метод перетворення координат телевізійних зображень, заснований на використанні “аффінного” поліному і орієнтований на проектування апаратно-програмних засобів систем перетворення зображень, що дозволяє здійснювати нелінійні перетворення телевізійних зображень у реальному часі, без їх компресії і декомпресії;

  • набув подальшого розвитку апаратно-орієнтований метод створення телевізійних відеоефектів реального часу, заснований на комбінованих аффінних перетвореннях, що дозволяє шляхом використання декількох “аффінних” відеопроцесорів водночас здійснювати у реальному часі проекції телевізійних зображень на поверхні деяких многогранників;

  • вперше запропоновано метод визначення точності подання вхідних даних “аффінного” поліному для відображення графічних даних конкретного перетворення на екрані телевізійного індикатора із заданою точністю, що дає можливість визначити мінімальну розрядність обчислювача;

  • вперше запропоновано модель нелінійних перетворень телевізійних зображень, засновану на розроблених апаратно-орієнтованих поліноміальних методах, що дає можливість моделювати різні режими роботи відеопроцесора.

Практичне значення отриманих результатів.Результати теоретичних досліджень реалізовані новими апаратно-орієнтованими алгоритмами і структурами відеопроцесорів, що забезпечують здійснення нелінійних і комбінованих аффінних перетворень телевізійних зображень у реальному часі. Отримані результати дозволяють значно поширити перелік напрямків застосування пристроїв, заснованих на існуючих “аффінних” відеопроцесорах, забезпечуючи при цьому необхідну швидкість перетворень та якість одержуваних зображень.

Розроблені і досліджені в дисертації моделі, алгоритми і структури були використані у генераторі логотипів і титрів, що використовується для супроводження телевізійних програм на Харківській обласній державній телерадіокомпанії (акт про впровадження від 16.11.2005), а також в інфрачервоній телевізійній системі вимірювання температурних полів обертових трубчастих печей Побузького феронікелевого комбінату, смт Побузьке, Голованівський р-н, Кіровоградська обл. (акт про впровадження від 14.07.2005).

Основні положення, висновки і рекомендації, викладені в дисертаційній роботі, були використані при підготовці курсів “Моделювання систем” і “Цифрова обробка інформації” на кафедрі ЕОМ Харківського національного університету радіоелектроніки (акт про впровадження від 16.11.2005).

Особистий внесок здобувача. Основні результати отримані особисто автором. У роботах, виконаних у співавторстві, особистий внесок здобувача полягає у тому, що: у роботі [3] запропоновано метод та алгоритм перетворення координат телевізійних зображень, заснований на використанні “аффінного” поліному, що дозволяє здійснювати перспективні трансформації телевізійних зображень; у роботах [4, 8] запропоновано метод та алгоритм створення проекцій телевізійних зображень на поверхні деяких многогранників у реальному часі; у роботах [2, 9] автором розроблено програмне забезпечення управління пристроєм відеоефектів; у роботі [5] запропоновано модель нелінійних перетворень телевізійних зображень, засновану на розроблених апаратно-орієнтованих поліноміальних методах; у роботі [1] запропоновано метод визначення точності подання вхідних даних “аффінного” поліному; у роботах [7, 11] розроблені алгоритми проектування телевізійних зображень на деякі поверхні 2-го порядку.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися й обговорювалися на 1-му та 2-му Міжнародному радіоелектронному форумі “Прикладна радіоелектроніка. Стан та перспективи розвитку” МРФ-2002, МРФ-2005 (ХНУРЕ, м. Харків, 2002 р., 2005 р.), 10-й Міжнародній науковій конференції “Теорія і техніка передачі, прийому й обробки інформації” (ХНУРЕ, м. Харків, 2004 р.), на Міжнародній науково-технічній конференції “Технічні та економічні перспективи розвитку автотранспортного комплексу і дорожнього будівництва” (ХНАДУ, м. Харків, 2005 р.), на 6-й Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні інформаційні та електронні технології” (ОНПУ, м. Одеса, 2005 р.), на Науково-практичній конференції “Інформаційні технології – в науку і освіту” (ХНУРЕ, м. Харків, 2005 р.), на 7-й науково-практичній міжнародній конференції “Інформаційні технології в освіті і управлінні” (НКПІ, м. Нова Каховка, 2005 р.) і на 12-й Міжнародній конференції з автоматичного управління “Автоматика-2005” (НТУ “ХПІ”, м. Харків, 2005 р.). Розроблені в дисертації алгоритми і структури реалізовані у пристрої перетворення телевізійних зображень, який був представлений на обласній виставці “Освіта, наука, виробництво Харківщини 2003” (м. Харків, 2003 р.), а також на 10-й Київській міжнародній телерадіоярмарці (м. Київ, 2004 р.).

Публікації. За результатами виконаних досліджень опубліковано 11 друкованих праць, у тому числі 5 статей, 5 матеріалів конференцій різного рівня, 1 тези доповіді. З них 4 роботи опубліковано у виданнях, затверджених ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел, що містить 95 найменувань на 10 сторінках, 31 рисунка та додатків на 5 сторінках. Загальний обсяг роботи – 127 сторінок, з них 122 сторінки основного тексту.

1

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обґрунтовується актуальність теми досліджень, наводяться мета, наукова новизна та практичне значення роботи.

У першому розділі розглянуті сфери застосування пристроїв перетворення зображень, визначені рамки застосування розроблених у роботі методів, алгоритмів і структур пристроїв перетворення зображень, відзначені пріоритетні напрямки впровадження результатів роботи.

Дано визначення пристроїв відеоефектів, зазначені основні напрямки їх розвитку, зроблений огляд існуючих закордонних пристроїв відеоефектів. Відзначені деякі принципи роботи подібних пристроїв відеоефектів, наведений стислий опис окремих компонентів, що входять до їх складу.

Сформульовано визначення для самих відеоефектів. У результаті аналізу ефектів, які використовуються у даний час, були виділені дві великі групи відеоефектів: ефекти мікшування та ефекти перетворення. Перераховано основні можливості, які надають сучасні пристрої відеоефектів для створення ефектів обох груп. Наведено окремі методи створення відеоефектів як на програмно-апаратному рівні, так і на рівні кінцевого дизайну ефекту.

Зроблено аналіз методів і алгоритмів трансформації телевізійних зображень, які використовуються у відеоефектах перетворення. До них належать базові тривимірні перетворення, що включають перетворення зрушення, масштабування і повороту. Далі йдуть аффінні перетворення – група перетворень, що, зберігаючи прямі лінії і паралельність, змінюють довжини відрізків, величини кутів і площі фігур.