Показано, що важливою проблемою оцінки субпіксельних положень екстремумів розподілу інтенсивності дифузного відбивання світла за результатами вимірювань сигналу сенсора, сформованого на дискретних світлочутливих елементах фотодіодної лінійки, є сильний вплив шумів на периферійних елементах. Вказаний чинник суттєво знижує ефективність відомих алгоритмів оцінки положень екстремумів неперервних сигналів на основі дискретних вимірювань, зокрема, алгоритму центроїда. З іншого боку, стійкий до шумів алгоритм детектора Блейза-Ріо відзначається складністю імплементації. Запропоновано використовувати алгоритм медіани для оцінки субпіксельних положень екстремумів сигналу, який, з одного боку, є достатньо стійкий до шумів, а з іншого - значно простіший в імплементації, навіть порівняно з алгоритмом центроїда. Пояснено основну ідею алгоритму та виведено відповідну формулу оцінки положення екстремуму сигналу на основі подання 5-елементного дискретного сигналу фотодіодної лінійки у вигляді кусково-лінійної кумулятивної функції. Обчислено та порівняно максимальні похибки оцінок положень екстремумів модельованого розподілу інтенсивності дифузного розсіювання світла зі застосуванням до відповідних модельованих дискретних сигналів запропонованого алгоритму, алгоритму центроїда та алгоритму Блейза-Ріо в умовах як відсутності шумів, так і за синфазного та некорельованого шуму. За відсутності шумів максимальна методична систематична похибка становила: для 5-елементного алгоритму центроїда 0,06 мм, 5-елементного алгоритму Блейза-Ріо 0,06 мм та 5-елементного алгоритму медіани 0,04 мм за кроку 1 мм світлочутливих елементів фотодіодної лінійки. Для синфазного шуму в діапазоні співвідношень сигнал/шум від 20 до 100 алгоритм медіани дає дещо більші випадкові похибки (максимальна - 0,08 мм), ніж алгоритм Блейза-Ріо, але значно менші, ніж алгоритм центроїда. Для некорельованого шуму в діапазоні співвідношень сигнал/шум від 10 до 100 запропонований алгоритм медіани забезпечив найменші значення максимальних випадкових похибок (не перевищували 0,14 мм) серед усіх трьох алгоритмів.

 Наукова періодика України 

---

Додаткова інформація про автора(ів) публікації:
(cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці)

• Івасів Ігор Богданович (фізико-математичні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"