RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Компьютерная оптика // Архив

Компьютерная оптика, 2023, том 47, выпуск 1, страницы 68–78 (Mi co1104)

ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ, РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ

Разработка алгоритмов цифровой обработки изображений на основе метода Винограда в общем виде и анализ их вычислительной сложности

П. А. Ляховab, Н. Н. Нагорновa, Н. Ф. Семеноваa, А. Ш. Абдулсалямоваb

a Северо-Кавказский федеральный университет
b Северо-Кавказский центр математических исследований, Северо-Кавказский федеральный университет, г. Ставрополь

Аннотация: Стремительный рост количественных и качественных характеристик цифровых визуальных данных приводит к необходимости улучшения эксплуатационных показателей современных устройств обработки изображений. В данной работе предложены новые алгоритмы цифровой обработки двумерных изображений на основе метода Винограда в общем виде. Анализ полученных результатов показал, что использование метода Винограда сокращает вычислительную сложность обработки изображений до 84% по сравнению с традиционным прямым методом цифровой фильтрации в зависимости от параметров фильтра и фрагментов изображения, не влияя при этом на качество обработки изображения. Составленные матрицы преобразования метода Винограда и разработанные алгоритмы могут быть использованы в системах обработки изображений для улучшения эксплуатационных характеристик современных микроэлектронных устройств, осуществляющих очистку от шума и сжатие изображений, а также распознавание образов. Перспективным направлением дальнейших исследований является аппаратная реализация разработанных алгоритмов на современных устройствах вычислительной техники, таких как программируемые пользователем вентильные матрицы и интегральные схемы специального назначения, разработка алгоритмов цифровой обработки изображений, используемой в сверточных нейронных сетях, на основе метода Винограда в общем виде для одномерных вейвлет-фильтров с децимацией и для свертки с шагом.

Ключевые слова: цифровая обработка изображений, цифровая фильтрация, метод Винограда, вычислительная сложность

Поступила в редакцию: 05.04.2022
Принята в печать: 29.06.2022

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1146



© МИАН, 2024