Информационно-управляющие системы №1 2008

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.1

I@QPAGPHHV Учредитель ОАО «Издательство “Политехника”» Главный редактор М. Б. Сергеев, доктор технических наук, профессор Зам. главного редактора Г. Ф. Мощенко Редакционный совет: Председатель А. А. Оводенко, доктор технических наук, профессор В. Н. Васильев, доктор технических наук, профессор В. Н. Козлов, доктор технических наук, профессор Ю. Ф. Подоплекин, доктор технических наук, профессор Д. В. Пузанков, доктор технических наук, профессор В. В. Симаков, доктор технических наук, профессор А. Л. Фрадков, доктор технических наук, профессор Л. И. Чубраева, доктор технических наук, профессор, чл.корр. РАН Р. М. Юсупов, доктор технических наук, профессор, чл.корр. РАН Редакционная коллегия: В. Г. Анисимов, доктор технических наук, профессор Е. А. Крук, доктор технических наук, профессор В. Ф. Мелехин, доктор технических наук, профессор А. В. Смирнов, доктор технических наук, профессор В. И. Хименко, доктор технических наук, профессор А. А. Шалыто, доктор технических наук, профессор А. П. Шепета, доктор технических наук, профессор З. М. Юлдашев, доктор технических наук, профессор Редактор: А. Г. Ларионова Корректор: Т. В. Звертановская Дизайн: М. Л. Черненко, А. Н. Колешко Компьютерная верстка: С. В. Барашкова Ответственный секретарь: О. В. Муравцова Адрес редакции: 190000, СанктПетербург, Б. Морская ул., д. 67, ГУАП, РИЦ Тел.: (812) 4947036 Факс: (812) 4947018 Email: 80x@mail.ru; ius@aanet.ru Сайт: www.ius.ru Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ № 7712412 от 19 апреля 2002 г. Журнал входит в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук». Журнал распространяется по подписке. Подписку можно оформить через редакцию, а также в любом отделении связи по каталогам: «Пресса России» — № 42476; «Роспечать» («Газеты и журналы») — № 15385. © Коллектив авторов, 2007 ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЕ Красильников Н. Н. Принципы обработки изображений, основанные на учете их семантической структуры Бронштейн И. Г., Старченко А. П., Унчун Чо. Разработка методики и исследование электронной системы стабилизации изображения видеокамеры Семенов Н. Н., Леонтьев А. Е. Cпектральные методы обработки пространственных данных для классификации целей МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ Бузюкова И. Л., Яновский Г. Г. Методика расчета вероятностновремен ных характеристик интеллектуальных сетей связи ПРОГРАММНЫЕ И АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА Гуров В. С., Мазин М. А., Шалыто А. А. Автоматическое завершение ввода условий в диаграммах состояний КОДИРОВАНИЕ И ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ Галанов А. И., Молдовян Н. А., Еремеев М. А. Множественная подпись: новые решения на основе понятия коллективного открытого ключа ИНФОРМАЦИОННЫЕ КАНАЛЫ И СРЕДЫ Савищенко Н. В. Помехоустойчивость когерентного приема многопози ционных сигнальных конструкций при разнесенном приеме и общих зами раниях параметров канала Акимцев В. В., Мещерин А. Н. Цифровой принимаемый сигнал импульс ных РЛС обзора и сопровождения и его возможности по разрешению целей по дальности УПРАВЛЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ И БИОЛОГИИ Аушева В. А., Юлдашев З. М. Технология и автоматизированный ком плекс для оценки концентрации ионов в биосубстратах Калюжный М. В., Филатова Н. Н. Коррекция просодических характеристик речевого сигнала в средствах реабилитации незрячих и слабовидящих СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ АННОТАЦИИ ЛР № 010292 от 18.08.98. Сдано в набор 28.12.07. Подписано в печать 05.02.08. Формат 60×841/8. Бумага офсетная. Гарнитура SchoolBookC. Печать офсетная. Усл. печ. л. 7,5. Уч.изд. л. 9,0. Тираж 1000 экз. Заказ 37. Оригиналмакет изготовлен в редакционноиздательском центре ГУАП. 190000, СанктПетербург, Б. Морская ул., 67. Отпечатано с готовых диапозитивов в редакционноиздательском центре ГУАП. 190000, СанктПетербург, Б. Морская ул., 67. 50 54 58 62 37 43 34 24 17 2 7 12

Стр.2

ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЕ УДК 612.8 ПРИНЦИПЫ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ОСНОВАННЫЕ НА УЧЕТЕ ИХ СЕМАНТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ Н. Н. Красильников, доктор техн. наук, профессор СанктПетербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения Рассмотрена структура семантических изображений, а также некоторые особенности их вос приятия зрительной системой человека. Сформулированы принципы обработки изображений, ос нованные на учете их семантической структуры. Введение Известно, что для цифровой записи десятими нутного цветного видеоролика при параметрах разложения 720×576 и 25 кадрах в секунду без сжатия потребуется примерно 18,7 Гб памяти. Если эту видеозапись сделать в формате MPEG2, то при этих же параметрах разложения потребу ется около 305 Мб памяти. С другой стороны, пропускная способность зри тельного нерва, согласно экспериментальным измерениям, составляет не более 70 бит/с [1, 2]. Это значит, что за 10 мин просмотра видеоро лика зрительная кора получит только 5,25 кб двоичных единиц информации. Эта величина примерно в 3,5⋅106 раз меньше того объема памя ти, который требуется для записи десятиминут ного цветного видеоролика без сжатия и в 5,8⋅104 раз меньше объема памяти, требуемого для его записи со сжатием в формате MPEG2. Аналогич ные результаты имеют место и при использова нии более совершенных методов сжатия изобра жений. Из приведенного примера следует, что только небольшая часть информации, содержащаяся в видеозаписи, используется зрительной системой человека при ее просмотре, в то время как осталь ная информация либо вообще не используется, либо используется, но частично. Другими слова ми, не вся информация, содержащаяся в изобра жении, для зрительной системы человека равно ценна. Поэтому для эффективной передачи и запи си изображений важно принимать во внима ние особенности их восприятия зрительной си стемой. Большие возможности в этом плане от крывает учет семантической структуры изобра жений. 2 ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ Представление изображений в виде иерархии семантически значимых компонент Разделим двумерное изображение на контур ные, градиентные и фактурные компоненты. Контурные компоненты определим как линии, представляющие положения световых и цветовых границ на изображении, т. е. границ, при пересе чении которых значения яркости или цвета пик селей изменяются скачком. При этом каждую точ ку этих линий будем характеризовать координа тами, задающими ее положение на плоскости изоб ражения, и значениями яркости (цвета) до и после скачка. Градиентные компоненты определим как об ласти, каждая точка которых представляет зна чение плавно изменяющейся яркости (цвета). Фактурные компоненты определим как об ласти, каждая точка которых представляет от клонение яркости (цвета) от значения, опреде ляемого соответствующей градиентной компо нентой. Мы здесь намеренно вводим термин «фактура», который отличается от общепринятого термина «текстура». Это отличие заключается в том, что под фактурой будем понимать текстуру, из которой уда лены и отнесены к контурной компоненте световые и цветовые границы, если они имеются. Таким об разом, текстура кирпичной стены разделяется на контурную (границы кирпичей) и фактурную (не однородность поверхности кирпичей) компоненты. В качестве поясняющего примера показаны исход ное изображение (рис. 1, а) и три компоненты (рис. 1, б—г), на которые оно разложено. Разделе ние изображения на компоненты, подобные описан ным выше, неоднократно предпринимались, в част ности, при разработке методов сжатия [3, 4]. Из № 1, 2008

Стр.3