2 Формулирование задачи видеослежения и понятие центра объекта слежения.

Информация получаемая с помощью активных (радиолокационных лазерных) или пассивных(телевизионных) систем наблюдения может быть представлена в виде последовательности двумерных изображений на которых могут выступать автомашины движущиеся по шоссе вертолеты детали на конвейере и прочая чепуха=) при этом ваозникают задачи связанные с автоматическим обнаружением появляющегося объекта выделением принадлежащих ему точек оценкой таких его параметров как скорость координаты размеры яркость.

Автоматические видеокомпьютерные системы могут строиться по различным принципам в зависимости от решаемых задач. Так при решении задачи сопровождени в малом угле зрения необходима замкнутая автоматическая система для удержания оптической оси датчика изображения в направлении на точку принимаемую за центр объекта слежения. В дальнейшем предполагаем что имеются устройства формирования изображения устр дискр и квантования и ЭВМ.

Билет 8

1 Адаптивная фильтрация Винера.

Низкочастотная фильтрация наряду с подавлением шума может искажать и полезные сигналы. На различных участках изображения дисперсия (изменчивость) изображения может быть различной.

1) Сглаживающие свойства фильтра минимальны, остается наблюдаемое изображение.

2) Шум подавлен:

2 Модель наблюдения при слежении за объектом в присутствии неоднородного фона

При наблюдении за объектом, перемещающемся на сложном фоне, возможны различные ситуации. Наиболее характерной является такая, когда фоновое изображение расположено дальше, чем объект. Очевидно, что в этой ситуации объект закрывает собой какой-то участок фона. Другая ситуация – объект полностью или частично оказывается закрытым фоном. С учетом этих замечаний, модель наблюдения можно записать в виде 5.2.

Билет 9

1 Медианная фильтрация.

Часто при подавлении шума на изображении бывает полезна медианная фильтрация. Одномерный медианный фильтр представляет собой скользящее окно, содержащее нечетное число элементов изображения. В медианном фильтре центральный элемент заменяется медианой всех элементов изображения, попадающих в окно.

Например, в окно попали элементы с уровнями 80 90 200 110 100. В этом случае центральный элемент будет заменен на значение 110.

1 – линейно возрастает входной сигнал – выход формируется усреднением соседних элементов – сигнал без искажения.

2 – сигнал с импульсом – энергия среднего импульса «размажется» по остальным элементам – импульс заменится на какой-то соседний элемент, являющийся медианой.

3 - ….. - …… - двойной импульс отфильтруется.

4 - …… - …… - окно 5, имульсов 3.

2 Модели состояния яркости изображений фона и объекта слежения.

Как правило, для описания изображения используются различные модели в виде случайных полей, обычно пространственные модели (модели, которые описывают отдельный кадр изображения, не учитывая временной характер). Но даже введение пространственных моделей является сложной проблемой, связанной с адекватностью этих моделей реальным сценам. Существует огромное разнообразие сцен (изображений), которые невозможно описать в рамках одной модели. В отдельных случаях это возможно.

Используя обстоятельство, что имеются последовательности изображений, будем считать, что имеется высокая частота поступления кадров изображения, и основной упор вводимых моделей делать, предполагая пространственную независимость процессов, описывающих яркости точек изображения.

Предполагаем пространственную независимость яркости точек друг от друга. Изменения во времени носят случайных характер. N(0, D_ω) – нормальная случайная величина с нулевым математическим ожиданием и дисперсией D_ω.

Таким образом, модель фона задается в виде марковского случайного процесса, независимо протекающего в каждой точке изображения, что формирует неоднородное по пространству изображение. Процесс вида (5.7) иногда называют процессом с независимым приращением. Нестационарный по математическому ожиданию процесс. Реальные процессы, связанные с яркостью, не могут быть отрицательными. В результате получается случайное поле, яркости которого со временем могут изменяться, но при этом независимы в каждой точке.

Множество точек объекта за время между кадрами не меняется. Будем предполагать, что объект может только смещаться вдоль осей координат.

Объект моделируется в виде совокупности марковских случайных процессов, независимо протекающих в каждой точке, что порождает неоднородное по яркости изображение объекта.

Билет 10