Images Matching in Case of Surface Relief Reconstruction With the Photoclinometric Method
Search citation statements
Paper Sections
Citation Types
Year Published
Publication Types
Relationship
Authors
Journals
Cited by 2 publications
References 4 publications
Предмет и цель работы. Информация, получаемая в результате физического эксперимента, обычно оказывается частично разрушенной воздействием различных шумовых факторов. Природа этих факторов зависит от условий эксперимента, однако подход к преодолению их влияния во многих случаях оказывается весьма сходным. Исследования, проводимые в группе обработки изображений ИРЭ НАНУ в последние десять лет, были направлены на поиск методов максимального извлечения информации из астрономических наблюдений и космических экспериментов. Исследования велись в нескольких направлениях. При наблюдении с поверхности Земли задачей было преодоление атмосферных фазовых искажений и синтез антенных конфигураций для телескопов и интерферометров в различных участках электромагнитного спектра. При космических наблюдениях ставился вопрос об оптимальной интерпретации их результатов, в частности, получении рельефа поверхности планет и обработке изображений с эффектом гравитационного линзирования. Методы и методология. Общей чертой разработанных методов является статистический подход, т. е. применение математической статистики и теории оптимальных статистических решений. Данная работа раскрывает как общие черты его использования, так и специфику получаемых решений в случае конкретных задач обработки астрономических изображений. Результаты работы. В результатом проведенных исследований были разработаны следующие методы: метод накопления полных фаз фурье-компонент для подавления атмосферного фазового шума; метод оптимальной оценки интенсивности точечного источника при наблюдении его сквозь гравитационное поле удаленной галактики; метод учета альтиметрической информации при фотоклинометрическом определении рельефа поверхности планеты; а также ряд методов синтеза антенных конфигураций для телескопов и интерферометров. Заключение. Статистический подход к обработке экспериментальных данных позволил использовать информацию, содержащуюся в серии изображений астрономического объекта, для реконструкции единственного, более точного его изображения. Благодаря ему стало возможным оптимальным образом объединить информацию, содержащуюся в изображениях поверхности и альтиметрических данных, для получения рельефа поверхности с высоким разрешением и привязкой к реальным значениям высоты. При работе с гравитационными миражами стало возможным отделение наблюдаемого источника от фона. Результаты демонстрируют, что баесовский статистический подход является мощным инструментом в руках исследователя. Ил. 5. Библиогр.: 65 назв. Ключевые слова: статистический подход, астрономические изображения, накопление фаз, рельеф поверхности, фотоклинометрия, антенные решетки.
Предмет и цель работы. Информация, получаемая в результате физического эксперимента, обычно оказывается частично разрушенной воздействием различных шумовых факторов. Природа этих факторов зависит от условий эксперимента, однако подход к преодолению их влияния во многих случаях оказывается весьма сходным. Исследования, проводимые в группе обработки изображений ИРЭ НАНУ в последние десять лет, были направлены на поиск методов максимального извлечения информации из астрономических наблюдений и космических экспериментов. Исследования велись в нескольких направлениях. При наблюдении с поверхности Земли задачей было преодоление атмосферных фазовых искажений и синтез антенных конфигураций для телескопов и интерферометров в различных участках электромагнитного спектра. При космических наблюдениях ставился вопрос об оптимальной интерпретации их результатов, в частности, получении рельефа поверхности планет и обработке изображений с эффектом гравитационного линзирования. Методы и методология. Общей чертой разработанных методов является статистический подход, т. е. применение математической статистики и теории оптимальных статистических решений. Данная работа раскрывает как общие черты его использования, так и специфику получаемых решений в случае конкретных задач обработки астрономических изображений. Результаты работы. В результатом проведенных исследований были разработаны следующие методы: метод накопления полных фаз фурье-компонент для подавления атмосферного фазового шума; метод оптимальной оценки интенсивности точечного источника при наблюдении его сквозь гравитационное поле удаленной галактики; метод учета альтиметрической информации при фотоклинометрическом определении рельефа поверхности планеты; а также ряд методов синтеза антенных конфигураций для телескопов и интерферометров. Заключение. Статистический подход к обработке экспериментальных данных позволил использовать информацию, содержащуюся в серии изображений астрономического объекта, для реконструкции единственного, более точного его изображения. Благодаря ему стало возможным оптимальным образом объединить информацию, содержащуюся в изображениях поверхности и альтиметрических данных, для получения рельефа поверхности с высоким разрешением и привязкой к реальным значениям высоты. При работе с гравитационными миражами стало возможным отделение наблюдаемого источника от фона. Результаты демонстрируют, что баесовский статистический подход является мощным инструментом в руках исследователя. Ил. 5. Библиогр.: 65 назв. Ключевые слова: статистический подход, астрономические изображения, накопление фаз, рельеф поверхности, фотоклинометрия, антенные решетки.
An Improved Photoclinometry Technique for Surface Relief Retrieval From Images: Error Levels for Height and Slope Estimates
Subject and Purpose. Computer simulation methods are used for investigating the errors that arise in the course of retrieval, by means of an improved photoclinometry technique, of planetary surface reliefs from sets of their photo images. The work has been aimed at evaluating the level of errors in numerically calculated heights and slopes of the reliefs, as retrieved from images with a variety of signal-to-noise ratios, also including estimates for possibly minimal errors. Methods and Methodology. The improved photoclinometry approach permits calculating the most probable relief realizations for parts of a planetary surface, proceeding from sets of their photographic images. Two optional ways for implementing the method are analyzed, namely application of an optimized Fourier transform-based filtering, or solution of Poisson’s equation within the finite- difference technique. Results. Computer experiments have demonstrated that the reliefs retrievable from photo images with the use of the improved photoclinometry methods are always qualitatively similar to real ones. In the case of calculations within the finite-difference method the level of errors in height determination made 0.21s0 to 0.27s0, where s0 stands for the root-mean-square deviation in the height of the relief being modeled. In the case of application of the Fourier analysis-based method the level of errors in the calculated heights varied between 0.86s0 and 0.33s0, while the signal-to-noise ratio for the initial images changed from 1.0 to 100. Within this version of the method the theoretical prediction for the lowest error in the calculated height varied from 0.83s0 to 0.13s0. The relief belonging to the middle portion of the area under study is always retrievable to a better accuracy, as compared with the sites adjacent to the image borders, no matter which of the two available techniques has been applied. Conclusions. The improved photoclinometry method allows retrieving surface reliefs from sets of their images, with error levels for estimates of height equaling either 0.21s0 to 0.27s0 (in the case of application of the finite difference computational technique), or 0.33s0 (if the Fourier analysis has been applied, with the signal-to-noise ratio SNR 50). It is recommended that relief retrieval were performed over sites of a larger surface area than might be strictly necessary for the purpose, since the error value estimated for the middle part of the site always turns out to be several times smaller than the error calculated over the entire area under study.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
Contact Info
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Product
Resources
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.
