Разработка и исследование алгоритмов определения геометрических преобразований кадров видеопоследовательности и их применение к задачам стабилизации, сопровождения и селекции движущихся объектов

• Автор: Слынько, Юрий Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Оглавление
Введение.

1 Оценка геометрических преобразований

1.1 Введение

1.2 Оценка, геометрических преобразований.

1.2.1 Общая структура алгоритма

1.2.2 Определение сдвига с оценкой качества

1.2.3 Определение сдвига по пирамиде сжатых кадров.

1.2.4 Выделение информативных областей.

1.2.5 Определение сдвига отдельного окна.

1.2.6 Вычисление полного преобразования кадра

1.2.7 Анализ и результаты
1.3 Учет особых явлений на изображении
1.3.1 Учет тяжелых хвостов распределений.
1.3.2 Учет соседних пикселей.
1.4 Теоретическое исследование характеристик алгоритма
1.5 Выводы
2 Стабилизация и построение панорамных кадров
2.1 Введение
2.2 Стабилизация
2.3 Разделение геометрических преобразований на
управляемые и шумовые.
2.3.1 Аппроксимация движения параметрическими функциями и
низкочастотная фильтрация
2.3.2 Эмпирический метод.
2.3.3 Минимизация критерия качества
2.4 Определения качества видеопоследовательности
2.4.1 Алгоритм детектирования шумоподобных кадров и смены
сцены для общего случая.
2.4.2 Детектирование особых случаев шума ч
2.4.3 Детектирование чересстрочной развертки
2.4.4 Отсеивание смазанных кадров.
2.4.5 Анализ и результаты.
2.5 Построение панорамного кадра
2.6 Выводы
3 Сопровождение движущихся объектов
3.1 Введение
3.2 Базовый алгоритм сопровождения
3.3 Алгоритмы оконтуривания.
3.3.1 Оконтуривание по цвету
3.3.2 Оконтуривание по контрастности
3.3.3 Оконтуривание методом выделения границ
3.3.4 Временная фильтрация
3.3.5 Постобработка контура.
3.3.6 Алгоритмы обнаружения и сопровождения на основе
контуров объектов.
3.4 Алгоритм сопровождения методом максимального
правдоподобия
3.4.1 Оценка функции максимального правдоподобия
3.4.2 Поиск максимума правдоподобия.
3.4.3 Фильтрация
3.4.4 Слабообусловлснная задача.
3.4.5 Возможные модификации.
3.5 Алгоритм оценки шума
3.6 Алгоритм управления приводом камеры.
3.7 Анализ и результаты
3.8 Выводы.
4 Селекция движущихся целей.
4.1 Введение.
4.2 Алгоритм авторегрессии.
4.3 Сигнальная компенсация.
4.4 Анализ и результаты
4.5 Границы применимости.
4.6 Выводы.
5 Экспериментальная установка и программная реализация
5.1 Введение.
5.2 Описание экспериментальной установки.
5.3 Программная реализация.
5.4 Функциональные возможности.
5.5 Выводы.
Выводы
Литература


Кафедре информационных систем МФТИ (ГУ) при ОАО «МАК «Вымпел». Апробация результатов работы. Международных конференциях «Цифровая обработка сигналов и её применение» (г. Москва). Научно-техническом семинаре молодых ученых «Проблемы обнаружения и сопровождения космических объектов в околоземном космическом пространстве» (г. Москва). Военно-научной конференции (г. Тверь). Выставках «Высокие технологии - XXI» ( - гг, Москва). Выставке «МАКС» (г. Москва). Научных конференциях МФТИ ( - гг. Долгопрудный). Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ. Три из них [1 - 3] в рецензируемых журналах, утвержденных в перечне ВАК. Ю.В. Слынько, В. Н. Лагуткин, А. П. Лукьянов. Разработка и исследование робастных алгоритмов реального времени оценивания параметров геометрических преобразований кадров видеопоследовательностей. Радиотехника и электроника, , том , №3, С. А.Е. Колесса, В. Н.Лагуткин, А. П.Лукьянов, Ю. В. Слынько. Комплекс алгоритмов оценки и компенсации геометрических линейных искажении входной информации, полученной при неизвестных динамических изменениях системы координат наблюдателя. Вопросы радиоэлектроники, сер РТЛ, , вып. С. - . Ю.В. Слынько. Селекция движущихся целей при авиационном наблюдении с построением трехмерной карты облачного слоя. Вопросы радиоэлектроники, сер. РТЛ, , вып. С. 7 - 2. Yuriy Slynko. Maximum likelihood approach to the problem of simultaneous contouring and tracking. Proceedings of ELMAR-, in press. IO. B. Слынько, А. П. Лукьянов, В. H. Лагуткин. Гибридный подход к решению задачи оценивания геометрических искажений кадров видеопоследовательностей. Доклады конф. Цифровая обработка сигналов и ее применение, Вып. V1 - 2, С. Ю.В. Слыиько Определение смены сцены и шумоподобности кадров видеопоследовательности. Доклады конф. Цифровая обработка сигналов и ее применение, Вып. X - 2, С. А.Е. Колесса, Ю. В. Слынько, В. Н. Лагуткин, А. П. Лукьянов Программноалгоритмический комплекс стабилизации и улучшения качества видеоизображений, получаемых информационными средствами космического базирования: свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № от октября г. Технический отчет по проекту “ИРИНА». ОАО «МАК «Вымпел». Ю.В. Слынько, Е. Н. Подкорытов. Алгоритм компенсации нестационарного мешающего фона с целью обнаружения движущихся точечных объектов. Труды XLV научной конференции МФТИ “Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук”, , Ч. С. . Ю.В. Слынько. Синтез алгоритма фильтрации нестационарного фона при авиационном наблюдении. С. . Ю.В. Слынько. Алгоритм оценки и компенсации геометрических линейных искажении входных видео изображений. МФТИ “Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук”, ,4. С. -. У2. Ю.В. Слынько. Обзор принципов первичной обработки изображений человеческим глазом применительно к вопросам компьютерного зрения. Труды XLVI научной конференции МФТИ “Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук”, , Ч. С. -. Ю.В. Слынько. Методы построения алгоритма классификации и оценки качества видеопоследовательности. С. 6-7. Ю.В. Слынько. Построение 3D картины по движению и селекция движущихся целей при авиационном наблюдении. Труды Военнонаучной конференции, , ч. Инв. ФГУ «2 ЦНИИ МО РФ». Ю.В. Слынько Исследование влияния предобработки видеопоследовательности на эффективность алгоритмов оценивания. Труды XLX научной конференции МФТИ “Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук”, , 4. С. 0 - 2. Ю.В. Слынько, А. Е. Колесса Селекция движущихся целей на фоне движущейся подстилающей поверхности: ТД 4, , ОАО «МАК «Вымпел», с. Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего наименований. Работа изложена на 3 страницах и содержит рисунков и таблиц. Алгоритм определения геометрических преобразований кадров изложен в главе 1. Fro применение в задаче стабилизации и построения панорамных кадров описано в главе 2. Там же изложен алгоритм определения качества видеопоследовательности как необходимая часть алгоритма стабилизации.