Нахождение вектора уклонов взволнованной водной поверхности по ее изображению при квазинадирном наблюдении

Турлаев Д. Г.

Предложен новый способ восстановления уклонов взволнованной водной поверхности по ее изображению, полученному в условиях естественного освещения при ясном, безоблачном небе. Традиционный способ использует приближение, в рамках которого распределение яркости неба в пределах кадра может считаться линейным. Новый способ использует более реалистичное приближение, в рамках которого распределение яркости неба не является линейным, но обладает аксиальной симметрией относительно направления на Солнце. Для реализации любого из выше указанных способов кроме изображения водной поверхности необходимо знать распределение яркости неба на «зеркальном» участке небосвода. Важной частью нового алгоритма является операция восстановления второй компоненты вектора уклона поверхности по той его компоненте, которая непосредственно определяется путем пространственной обработки изображения. С математической точки зрения данная операция — не что иное, как задача нахождения градиента гладкой функции двух переменных по одной из его компонент. В представляемой работе эта задача решается при помощи преобразования Фурье. Приводится усовершенствованная (с точки зрения скорости вычислений) версия алгоритма и формула для вычисления погрешности.

Скачать