Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Математичне моделювання та обчислювальні методи


Кобилін Олег Анатолійович. Методи та моделі адаптивної нормалізації в системах технічного зору : Дис... канд. наук: 01.05.02 - 2008.



Анотація до роботи:

Кобилін О. А. Методи та моделі адаптивної нормалізації в системах технічного зору. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 - математичне моделювання та обчислювальні методи. - Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2007.

Дисертацію присвячено створенню математичної моделі адаптивної нормалізації для систем технічного зору. Розглянуто існуючі методи нормалізації зображень та сформульовано їх недоліки. Радикальним шляхом для підвищення методів нормалізації може бути розробка нових засобів подання зображень. Для досягнення поставленої мети запропоновано застосувати вейвлет-аналіз, який дозволяє аналізувати зображення та вилучати геометричні ознаки об’єкта. На основі математичної моделі створено метод, який дозволяє визначати групу перетворень (перспектива, поворот, косий зсув, зсув, масштабування). Запропоновано метод виділення контуру зображення за рахунок використання безперервного вейвлет-перетворення, у якому, на відміну від традиційних методів, обробка ведеться не за площами, а послідовно за рядками і стовпцями, що дозволяє визначати контур на слабко контрастних зашумлених зображеннях. Запропоновані критерії забезпечують адекватність визначення груп перетворень, що дозволяє їх застосовувати в реальних системах технічного зору. Результати роботи використано для побудови нових засобів систем технічного зору.

У дисертаційній роботі для СТЗ розроблена модель адаптивного вибору груп перетворень, в основі якої лежить вейвлет-аналіз зображення. Розв’язання задачі визначення груп перетворень дозволяє ефективно проводити нормалізацію зображень у реальному масштабі часу.

У результаті проведених досліджень були отримані такі результати:

1. Встановлено, що для підвищення ефективності СТЗ у реальному часі необхідно використовувати різні методі обробки зображення. Безсумнівний інтерес становить створення адаптивного методу обробки зображення.

2. На основі вейвлет-аналізу створено математичну модель зображення, яка дозволяє проводити аналіз зображення та визначати геометричні ознаки з об’єкта, а також групу перетворення.

3. Розроблено метод виділення контуру зображення із застосуванням неперервного вейвлет-перетворення, який дозволяє проводити обробку зображення не за площею, а послідовно за строками та стовпцями, що дозволяє більш точно визначити контур об’єкта на слабко контрастних зашумлених зображеннях.

4. У роботі запропоновано метод кодування контуру еталонного зображення із застосуванням вейвлет-перетворення. Запропонований метод дозволяє істотно скоротити обсяг та час пошуку інформації для зберігання еталонної бази даних з геометричними ознаками.

5. Розроблено метод адаптивного вибору груп перетворень із застосуванням вейвлет-перетворення, який дозволяє ефективно застосовувати методи нормалізації в реальному масштабі часу у СТЗ.

6. Розроблено модель адаптивної нормалізації із застосуванням вейвлет-анализу зображення, яка дозволяє визначати необхідний рівень розкладання, а також групу перетворень із застосуванням критеріїв, які відрізняються розрахунковою простотою в реалізації, що дозволяє збільшити ефективність використання методів нормалізації в реальних СТЗ.

7. Створено програмний комплекс, який дозволяє досліджувати методи нормалізації, проводити їх тестування та удосконалення. Ефективність адаптивної нормалізації було доведено експериментально при розв’язанні практичної задачі у реальному часі.

8. У результаті проведених досліджень експериментально було встановлено необхідну та достатню кількість рівнів декомпозиції зображення. Було встановлено, що кількість рівнів може бути від 3 до 5.

9. Розроблено критерії вибору моделей геометричних перетворень, які дозволяють підвищити ефективність СТЗ в умовах дії перешкод. Запропоновані критерії дозволяють у режимі реального часу підвищити надійність слідкування за множинними динамічними об'єктами.

10. Обґрунтовано альтернативні види функціоналів для нормалізації базових груп перетворень, які можуть обчислюватися на різних рівнях декомпозиції зображення. Використання різних рівнів декомпозиції зображення дозволяє досягти необхідної точності та надійності пошуку параметрів геометрічних перетворень.

11. Обробка не залежить від способу подання інформації. Розроблена модель може використовувати напівтонові, бінарні та кольорові зображення.

Результати дисертаційної роботи впроваджені у підрозділі Державного департаменту України з питань виконання покарань для охорони зовнішнього та внутрішнього периметру ДВК № 12, реалізовані у програмному модулі Sled. Модуль є складовою частиною програмного комплексу противтечового пристрою охорони. Також результати дисертаційної роботи знайшли застосування у відділі охорони ЗАТ КБ «ДонКредитИнвест», реалізовані у програмному модулі SledBank.

Результати дисертаційної роботи були використані в навчальному процесі Харківського національного університету радіоелектроніки під час проведення лекційних занять і підготовки методичних посібників для проведення лабораторного практикуму.

Публікації автора:

  1. Кобылин О.А., Волк М.А. Саранча С.Н. Формальный аппарат построения параллельных алгоритмов распознавания объектов распределенных баз данных // Проблемы бионики. – Харьков: ХТУРЭ, 2000. – Вып. 53. – С. 36–38.

    Кобылин О.А., Путятин Е.П. Использование вейвлет-преобразования для описания контура изображения // Системи обробки інформації. – Харків: ХВУ, 2004. – Вип. 1. – С. 51–54.

    Кобылин О.А. Непрерывное вейвлет-преобразование для выделения контура изображения // Проблемы бионики. – Харьков: ХНУРЭ, 2004. – Вып. 60. – С. 58–62.

    Кобылин О.А. Использование вейвлет-преобразования с целью определения групп преобразований для нормализации изображений // Бионика интеллекта. – 2005. – №2. – С. 35–39.

    Кобылин О.А., Липанов А.В. Компьютерная модель телевизионной следящей системы // Сб. научн. тр. по материалам 5-го Межд. молодежного форума “Радиоэлектроника и молодежь в CCI веке”. Ч.1. - Харьков: ХТУРЭ. - 2001. – С. 231–232.

    Кобылин О.А., Кобылин А.М. Комплекс обучающих программ для изучения концепции и программирования при использовании СОМ технологии // Сб. научн. тр. по материалам 5-й Межд. конф. УАДО «Образование и виртуальность - 2001». – Харьков-Ялта: ХНУРЭ. – 2001. – С.269–275.

    Кобылин О.А., Путятин Е.П. Использование DirectX 8.0 в комплексе для обработки изображений // Тезисы докладов Межд. научн. конф. «Теория и техника передачи, приема и обработки информации». –Харьков-Туапсе. – 2003. – С. 407–408.

    Кобылин О.А. Использование вейвлет-преобразования для выделения контуров // Сб. научн. тр. по материалам 8-го Межд. молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке». Ч.2. – Харьков: ХНУРЭ. – 2004. – С.56.

    Кобылин О.А. О возможности использования вейвлет-преобразования в методах нормализации сложных преобразований // Сб. научн. тр. по материалам 10-й Межд. конф. «Теория и техника передачи, приема и обработки информации». Харьков-Туапсе: ХНУРЭ. -2004. - С.96 – 97.

    Кобылин О.А. Разработка адаптивных критериев для определения групп нормализации с использованием вейвлет-преобразования // Тезисы докладов Межд. научн.-практ. конф. «Математичне та програмне забезпечення інтелектуальних систем». – Днепропетровск. – 2005. – С. 80.

    Кобылин О.А. Математическая модель полутонового изображения с использованием вейвлет-преобразования // Сб. научн. тр. по материалам 10-го Межд. молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке».– Харьков: ХНУРЭ. – 2006. – С. 465.