Алгоритмы обнаружения динамических объектов по последовательностям квазистационарных стереоизображений

• Автор: Шакенов, Адильбек Кобланович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ ОБЪЕКТОВ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЙ

1.1 Процесс формирования изображений

1.2 Геометрическая модель камеры

1.3 Геометрическая модель наблюдения двумя камерами.

1.4 Модель регистрируемых изображений.

1.5 Методы обнаружения объектов по изображениям.

1.6 Обнаружение объектов по изображениям, зарегистрированным двумя камерами

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ОБЩАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ.

2.1 Размер поля обзора и величина пространственного разрешения

2.2 Размер объекта н модель сигнала.

2.3 Величина смещения объекта.
2.4 Величина смещения стационарного фона
2.5 Статистические свойства обрабатываемых изображений
2.6 Схемы алгоритмов обнаружения
2.7 Основные итоги и выводы.
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ КОМПЕНСАЦИИ ФОНА.
3.1 Схема межкадровой обработки.
3.2 Разность двух последовательных кадров.
3.3 Разность двух кадров с компенсацией геометрических искажений в виде аффинного преобразования, оцененного по методу наименьших квадратов.
3.4 Разность двух кадров с учетом дробных смещений, оцененных по методу разложения интенсивности в ряд Тейлора
3.5 Взаимосвязь интенсивности изображения произвольной точки сцены на грех последовательных кадрах.
3.6 Вычитание взвешенной суммы предыдущего и последующего кадра.
3.7 Вычитание взвешенной суммы предыдущего и последующего кадра с учетом дробных смещений, оцененных но методу разложения интенсивности в ряд Тейлора
3.8 Двухэтапный алгоритм, основанный на линейной фильтрации трех последовательных кадров.
3.9 Сравнение эффективности алгоритмов компенсации фона.
ЗЛО Зависимость качества компенсации фона от статистических свойств текстуры
3. Влияние колебания оси визирования на качество компенсации фона.
3 . Сравнение алгоритмов по критерию увеличения отношения сигналфон
3 ЛЗ Основные итоги и выводы
ГЛАВА 4. СОВМЕСТНАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ,
ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ ДВУМЯ КАМЕРАМИ, С ЦЕЛЬЮ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТА.
4.1 Математическая модель.
4.2 Алгоритм обнаружения по моно последовательности.
4.3 Триангуляционный алгоритм обнаружения.
4.4 Алгоритм совместной обработки с формированием отметок одновременно по двум кадрам
4.5 Теоретическое сравнение алгоритмов
4.6 Экспериментальные результаты
4.7 Исследование зависимости минимальной интенсивности объекта от уровня ложных тревог
4.8 Обработка с учетом влияния регистрирующей аппаратуры
4.9 Основные итоги и выводы.
ГЛАВА 5. АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫМ ДВУМЯ КАМЕРАМИ, ПРИ ОГРАНИЧЕНИЯХ НА ОБЪЕМ СОВМЕСТНО ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДАННЫХ.
5.1 Триангу ляционный алгоритм обнаружения с двойным пороговым отсечением
5.2 Алгоритм формирования отметок по эпнполярным линиям для случая взаимно известной геометрии.
5.3 Экспериментальные результаты
5.4 Зависимость вероятности обнаружения от объема совместно обрабатываемых данных
5.5 Основные итоги и выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Введение
Актуальность


ГЛАВА 1. Геометрическая модель наблюдения двумя камерами. Модель регистрируемых изображений. Методы обнаружения объектов по изображениям. ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ОБЩАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ. Размер объекта н модель сигнала. Величина смещения объекта. Основные итоги и выводы. ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ КОМПЕНСАЦИИ ФОНА. Схема межкадровой обработки. Разность двух последовательных кадров. Разность двух кадров с компенсацией геометрических искажений в виде аффинного преобразования, оцененного по методу наименьших квадратов. Взаимосвязь интенсивности изображения произвольной точки сцены на грех последовательных кадрах. Вычитание взвешенной суммы предыдущего и последующего кадра. Двухэтапный алгоритм, основанный на линейной фильтрации трех последовательных кадров. Сравнение эффективности алгоритмов компенсации фона. Влияние колебания оси визирования на качество компенсации фона. ГЛАВА 4. ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ ДВУМЯ КАМЕРАМИ, С ЦЕЛЬЮ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТА. Математическая модель. Алгоритм обнаружения по моно последовательности. Триангуляционный алгоритм обнаружения. Основные итоги и выводы. ГЛАВА 5. АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫМ ДВУМЯ КАМЕРАМИ, ПРИ ОГРАНИЧЕНИЯХ НА ОБЪЕМ СОВМЕСТНО ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДАННЫХ. Алгоритм формирования отметок по эпнполярным линиям для случая взаимно известной геометрии. Основные итоги и выводы. Актуальность работы. Задаче обнаружения движущихся объектов в цифровых методах обработки изображений всегда уделялось большое внимание и посвящалось значительное число работ. Такой режим наблюдения имеет ряд преимуществ по сравнению с обнаружением по изображениям, регистрируемым одной камерой. Наблюдение объекта с различных точек пространства позволяет получить его трехмерные координаты. За счет использования информации о положении объекта в трехмерном пространстве может быть увеличена точность прогнозирования его движения, что дает возможность более эффективно отслеживать траекторию движения объекта. Таким образом, является актуальной задача разработки и исследования алгоритмов обнаружения динамических объектов по последовательностям квзи стац и он арн ых стереои зображен ий. Работа проводилась в лаборатории цифровых методов обработки изображений Института автоматики и электрометрии СО РАН, в соответствии с планами НИР на гг. Математические методы, модели и программноалгоритмические средства для создания интеллектуальных систем восприятия и анализа сигналов и изображений, управления и принятия решений, гос. Разработка математических методов, построение моделей и программноалгоритмических средств для создания интеллектуальных информационновычислительных систем восприятия, анализа и понимания сигналов и изображений, гос. Целью работы является разработка комплекса алгоритмов для обнаружения малоразмерных быстродвижущихся объектов по серии изображений, полученных с двух спутников, движущихся по круговой орбите.