Наразі комплексування зображення є одним із ключових етапів підготовки даних для подальшого детектування і класифікації об’єктів на статичних зображеннях та відеопослідовностях в багатоканальних системах для мобільних платформ. При цьому існуючі підходи та технічні рішення їх реалізації потребують подальшого розвитку та оптимізації для мобільних платформ з метою підвищення достовірності детектування та класифікації.
Мета роботи полягає у проведенні аналізу доступних підходів та методів реалізації процедури комплексування зображень з урахуванням її використання на мобільних платформах в режимі реального часу. Мобільні платформи, наприклад, літальні апарати, наземні роботизовані комплекси накладають певні вимоги та обмеження до реалізації зазначеної вище процедури і потребують високої швидкості обробки даних, малих масогабаритних характеристик, низького енергоспоживання тощо.
Структурно-функціональну організацію такої багатоканальної системи для мобільних платформ було запропоновано в роботі [1]. Згідно неї зображення від декількох візуальних каналів надходять на блок комплексування, реалізованого на основі програмно-апаратних засобів. Власне сама процедура комплексування зображень є множиною кількох напрямків – комплексування інформації (data/information fusion), пошуку даних (data mining), обробка зображень (image processing) [2]. Суть комплексування [1] полягає у точному просторовому суміщенні зображень в каналах, що дає можливість підвищити інформаційну складову результуючого зображення у порівнянні з кожним окремим зображенням та, як наслідок, підвищити достовірність детектування об’єктів. При цьому точне просторове суміщення зображень досягається двома шляхами: конструктивно [3] - суміщенням оптичних осей у вхідному блоці багатоканальної системи та програмно - під час комплексування інформації. В роботі [1] із врахуванням вимог до побудови мобільних платформ пропонується використання програмно-апаратної реалізації процедури комплексування, в якій виділяють наступні етапи [4]:
• Прив’язка зображень – приведення всіх зображень сцени до однієї системи координат;
• Синтез комплексованого зображення.
Безпосереднє суміщення зображень, як правило, є неможливим по причині різного просторового розділення й відносної просторової деформації вхідних зображень. Наявність етапу прив’язки зображень обумовлено використанням в каналах системи сенсорів різної фізичної природи (відеокамера та тепловізор). Крім цього, враховуються також просторові деформації, які можуть бути спричинені такими факторами як проблема паралаксу [4] та похибкою забезпечення однакового кута зору в усіх каналах.
Зважаючи на зазначені етапи процедури комплексування та вимоги щодо об’єкту використання, запропоновано структуру процедури комплексування (рис. 1). Етап прив’язки, що включає в себе нормалізацію розмірів зображення та врахування просторових деформацій, виконується для кожного каналу окремо та одночасно паралельно для всіх каналів. Параметри та вибір основного каналу виконується ззовні по відношенню до блоку комплексування у складі багатоканальної системи [1]. Параметри зображення основного каналу використовуються для прив’язки зображень інших каналів.
Головна ідея запропонованого полягає у зменшенні часових затрат процедури комплексування шляхом виконання прив’язки зображень паралельно в кожному каналі для подальшого виконання безпосередньо комплексування зображень. При цьому прив’язку кожного каналу пропонується виконувати за допомогою окремих програмно-апаратних комплексів.
Рисунок 1 – Схема процедури комплексування зображень
Наведена схема дозволяє за рахунок введення додаткової апаратної надлишковості зменшити загальний час процедури комплексування зображень в багатоканальних системах спостереження, що є актуальним для систем, які працюють в реальному часі.
Напрямком подальших досліджень є обґрунтування вибору алгоритмів для виконання етапу прив’язки зображень та безпосередньо синтезу комплексованого зображення.
Література
1. Губар В.Г., Лисенко О.М. Порівняльний аналіз структурно-функціональної організації багатоканальних систем детектування і класифікації об’єктів для мобільних платформ та обґрунтування вибору архітектури розроблюваного рішення // «Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського, Серія: Технічні науки. Том 34 (73) № 5, 2023, DOI https://doi.org/10.32782/2663-5941/2023.5/07
2. Комплексування інформації в багатоканальних оптико-електронних системах спостереження: монографія / В.Г. Колобродов, В.І. Микитенко. – Київ: «Аверс», 2013. - 178 с.
3. Котовський В. Й. Комплексування зображень в багатоканальних оптико-електронних системах з різноформатними матричними приймачами випромінювання / Котовський В. Й., Микитенко В. І. // Вісті академії інженерних наук України. – 2008. – №3 (37). – С. 38–44. – Бібліогр.: 10 назв https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/27035/1/art_55.pdf - комплексування з декількох каналів (https://ela.kpi.ua/handle/123456789/27035)
4. А. П. Гривачевський, С. Є. Фабіровський Суміщення зображень сформованих сенсорами різної фізичної природи в процесі комплексування сигналів у мультиспектральних системах моніторингу / А. П. Гривачевський, С. Є. Фабіровський // Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2017. – №874. – с. 73-80.
____________________
Науковий керівник: Лисенко Олександр Миколайович, доктор технічних наук, професор, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter