4
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 5
УДК 004.93’1
DOI: 10.18698/0236-3933-2017-5-4-13
АЛГОРИТМ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
ОБЪЕКТОВ
В.А. Бойков
В.Я. Колючкин
vkoluch@bmstu.ruМГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
Аннотация
Ключевые слова
Описан алгоритм цифровой обработки изображений,
который позволяет осуществлять селекцию изображений
объекта, а также определять координаты и габаритные
размеры этих изображений в процессе сопровождения
перемещения объекта. Предлагаемый алгоритм основан
на методе
Random Ferns
— случайных папоротников.
В целях оценки эффективности алгоритма и временных
затрат на реализацию проведены численные эксперимен-
ты. Показано, что при селекции различных по сложности
изображений объектов, регистрируемых на простран-
ственно неравномерном фоне и при наличии аддитивных
гауссовских помех, алгоритм обеспечивает надежную
селекцию, измерение координат и габаритных размеров с
погрешностью, не превышающей 3 пикc. Кроме того,
алгоритм обладает высоким быстродействием, что позво-
ляет использовать его в системах технического зрения
робототехнических комплексов, работающих в режиме
реального времени
Обработка изображений, селек-
ция, сопровождение, система
технического зрения, случайные
папоротники, неравномерный
фон, работа в реальном времени
Поступила в редакцию 27.12.2016
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
Введение.
Системы технического зрения (СТЗ) являются неотъемлемой частью
современных робототехнических комплексов (РТК), так как они обеспечивают
получение информации об окружающем пространстве, которая необходима для
принятия решений для управления РТК. Системы технического зрения — слож-
ные оптико-электронные системы, в состав которых входят устройства регистра-
ции изображений и вычислительные средства, снабженные специальным про-
граммным обеспечением (СПО) для обработки изображений в целях извлечения
информации об объектах. Абстрагируясь от конкретного назначения РТК, можно
констатировать, что алгоритмы СПО в общем случае предназначены для решения
задач обнаружения объектов, появляющихся в пределах углового поля СТЗ, се-
лекции заданного типа объектов и измерения координат этих объектов в системе
координат, связанной с СТЗ. В тех случаях, когда объект перемещается относи-
тельно системы регистрации СТЗ, ставится задача сопровождения, которая за-
ключается в измерении параметров траектории перемещения изображения объ-
екта, в том числе текущих координат и вектора скорости.
Описание алгоритмов СПО, которые рационально использовать при селекции
объектов для конкретных условий регистрации изображений, приведено