8. Виды программного обеспечения

В системах (обработки изображений) общего назначения используются разнообразные методы обработки. При решении одной конкретной задачи, например восстановления изображения, приходится привлекать многие из них. Это объясняется, во-первых, тем, что изображение, которое требуется восстановить, необходимо предварительно проанализировать для определения соответствующих параметров восстановления. Во-вторых, искаженное изображение может нуждаться в предварительной обработке перед восстановлением. В-третьих, часто бывает необходимо провести дополнительную обработку восстановленного изображения перед его окончательным выводом. Таким образом, общие методы обработки изображений имеют прямое отношение к конкретной задаче восстановления изображений.

В этой главе мы подразделяем программы обработки изображений на ряд категорий и подробно обсуждаем каждую категорию. Возможны разные способы такого разделения. Например, программы можно классифицировать по их функциям (восстановление, улучшение визуального качества, геометрическая коррекция и т. д.), по типу обрабатываемого изображения (например, изображения, полученные с систем «Ландсэт», «Сисэт», изображения полученные с помощью электронного микроскопа, астрономические изображения и т. д.), по числу битов на один элемент входного изображения и по языку программирования.

Нам кажется наиболее удобным делить программы по способу управления вводом-выводом изображений с НМД и на НМД (или эквивалентное устройство; см. § 40), так как, во-первых, осуществить разбиение в этом случае достаточно просто, а во-вторых, проще всего написать новую программу обработки изображений для существующего пакета путем модификации уже готовой программы с аналогичной структурой ввода-вывода.

Выбранные нами категории программ рассматриваются в § 45—51. Первые три категории (обработка по окрестности, программы с произвольным доступом к строке и блочные) относятся к обработке отдельного изображения в режиме записи—чтения с НМД на НМД.

Естественно, что отдельные категории частично перекрываются. Преобразования (в частности, БПФ) рассматриваются отдельно в § 48, поскольку они представляют особый интерес в этой книге. Способы обработки с несколькими входными изображениями, вводимые в § 49, обобщают аналогичные способы с одним входным изображением, которые обсуждаются в § 45. Не попавшие в указанные категории, но тем не менее полезные программы рассматриваются в § 50. В заключение в § 51 обсуждаются специальные требования, предъявляемые к программному обеспечению диалоговых систем визуального отображения.

Основными литературными источниками к этой главе служат работы [2—5, 18, 28, 55, 56, 85, 87, 126, 127, 190—207, 220, 221, 243, 273).

Источником по «тематической обработке» Голея в § 45 является работа [140]. Для § 47 информацию о системах PLOT79 и «Вояджер I» можно найти в работах [85, 194]. Что касается § 48. то к нему имеет непосредственное отношение раздел 1.5 работы [28].

В примере 8 показывается, как с помощью методов, изложенных в § 45—49, можно улучшить в различных аспектах изображение. Каждый метод позволяет улучшить изображение в определенном отношении. Полезно сравнить улучшение визуального качества изображения в этом примере с методами реконструкции и восстановления изображений, которые рассматривались в примерах 3—6.

Так же как в гл. 7, мы иллюстрируем наши общие соображения частыми ссылками на систему обработки изображений ФТЛ.