Синтез изображения на индикаторном экране системы поддержки принятия решений в сложной окружающей обстановке

• Автор: Рафиков, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. ИНФОРМАЦИОННО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ
РЕШЕНИЙ В СЛОЖНОЙ ОКРУЖАЮТ!ТЕЙ ОБСТАНОВКЕ
1.1. Телевизионно-информационная система как источник визуальных сообщений
1.2. Согласование отображаемой информации с траекторными затратами зрительной системы
1.3. Особенности изображения как объекта деятельности оператора
1.4. Зрительный анализатор в задаче принятия оперативных решений
1.5. Постановка задачи
Выводы
2. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННО-ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В НЕШТАТНОЙ СИТУАЦИИ
2.1. Формирование изображения на индикаторном экране
2.2. Методика синтеза изображения, повышающего эффективность зрительного восприятия
2.3. Зрительное восприятие как системный объект
2.4. Системно-иерархический подход к взаимодействию зрительных и двигательных компонент зрения в процессе восприятия
2.5. Анализ траекторий, реализуемых при движении точки взора
по сформированному сюжету
2.6. Информативность формируемых изображений
Выводы

3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ
В ЗАДАЧЕ УПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЕМ СЮЖЕТА
3.1. Траектория движения точки взора как система работ
3.2. Статистическая модель системы работ, производимой глазодвигательным аппаратом
3.3. Основные соотношения между моделируемыми элементами траектории движения точки взора
3.4. Разработка алгоритма моделирования движения
точки взора наблюдателя
3.5. Преобразователь отображаемой информации в задаче оперативного принятия решения
3.6. Устройство для статистического моделирования системы работ, производимой глазодвигательным аппаратом
Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННО-ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
4.1. Обработка видеосигнала при реализации методики
синтеза изображений
4.2. Зависимость моделируемой траектории
движения точки взора от структуры изображения
4.3. Влияние статистических характеристик изображений
на траекторные затраты моделируемого процесса
4.4. Исследование вариантов формирования изображений
Выводы
Заключение
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Системы поддержки принятия решений находят широкое применение в самых различных сферах деятельности человека. Часто такие системы применяются в условиях выработки решений в сложной окружающей обстановке - при дефиците времени на ее восприятие. Это задачи, решаемые на воздушном, наземном и водном транспорте, при управлении большими системами. Важным компонентом работы подобных систем является обеспечение эффективного восприятия оперативной визуальной информации, характеризуемого минимальными траекторными затратами точки взора (количеством основных и коррекционных скачков, фиксаций и др.). Это связано с тем, что изображение является самым информативным средством общения человека с технической системой, поскольку представление сообщений в визуальной форме является наиболее естественным.
Как правило, отображение информации в системах принятия решений проводят на индикаторные телевизионные экраны. При этом важно не только наблюдать реальные объекты, но и контролировать, измерять и передавать количественные значения параметров, описывающих процесс. Поэтому для систем принятия решений характерно наличие нескольких типов изображений: телевизионных, телеметрических данных, карт и других, сгруппированных в единый сюжет.
Методы синтеза интегрального изображения, в настоящее время, решаются на основе некоторых принципов функционирования зрения, выявленных экспериментальными исследованиями. Такой подход связан с участием человека в трудоемких и долговременных экспериментах по зрительному восприятию. Построение контура управления, производящего адаптацию к визуальной информации функционирующей системы, связано со сложностью контроля и оценки зрительной деятельности, проводимой с помощью датчиков, затрудняющих работу человека, особенно в нештатной

где Е - множество всех элементов избражения,
5, - сегмент изображения.
К существующим методам сегментации изображений относятся: выделение части изображения по порогу, выделения краев, отслеживания границ, сопоставления с эталоном и т.д.,/ 49 /.
Результатом сегментации является совокупность замкнутых контурных линий, формой представления которых может быть последовательность координат граничных точек или бинарное изображение границ.
Наиболее эффективным методом сглаживания изображений является воздействие на них локальных операторов. При этом для каждой конкретной точки (1,]) в рассмотрение берутся только отсчеты, находящиеся в сравнительно небольшой ее окрестности. Прямым следствием этого является высокая вычислительная эффективность локальных методов. Локальные методы контрастирования неоднородностей функции яркости делятся на три группы: градиентные, лапласианоподобные и апроксимационные. Между ними существует тесная взаимосвязь.
Сегментация как метод обработки и анализа изображений основывается на предположении о фундаментальном значении для зрения проблемы фигуры и фона / 50 /.
В экспериментальных исследованиях психологии показано, что предварительное формирование у человека зрительного образа происходит в следующем порядке: грубое различение общих пропорций изображения и его положения, различение резких перепадов контура, выделение отдельных деталей и восприятие формы и деталей всего контура /51/.
Таким образом, в процессе принятия оперативных решений зрительный анализатор человека производит начальную обработку и анализ изображения, среди которых сегментация и сканирование