- •Содержание.
- •1. Введение.
- •1.1. Содержательная постановка задачи.
- •1.2. Терминологические соглашения.
- •2. Постановка задачи.
- •Общие сведения о моделировании систем.
- •2.2. Основание для разработки.
- •2.3. Назначение.
- •2.4. Требования к программному обеспечению.
- •2.5. Входные и выходные данные.
- •2.6. Условия эксплуатации.
- •3. Описание программного обеспечения.
- •3.1. Выбор языка программирования для реализации цифровой модели.
- •3.2. Функциональное назначение цифровой модели.
- •3.3. Описание идентификаторов процедур и функций, входящих в состав цифровой модели.
- •3.4. Описание идентификаторов переменных и массивов, используемых в цифровой модели.
- •3.5. Описание алгоритма цифровой модели.
- •3.6. Описание процедур и функций, реализующих цифровую модель.
- •3.6.1. Процедура расчета коэффициентов.
- •3.6.1.1. Функциональное назначение.
- •Integral ( X : real ).
- •3.6.1.2. Описание идентификаторов переменных и массивов.
- •3.6.1.2.1. Входные данные.
- •3.6.1.2.2. Вспомогательные переменные.
- •3.6.1.2.3. Выходные данные.
- •3.6.1.3. Описание логики.
- •3.6.2. Процедура формирования модели изображения очередного кадра.
- •3.6.2.1. Функциональное назначение.
- •3.6.2.2. Описание идентификаторов и назначения переменных и массивов.
- •3.6.2.2.1. Входные данные.
- •3.6.2.2.2. Вспомогательные переменные.
- •3.6.2.2.3. Выходные данные.
- •3.5.2.3. Описание логики.
- •3.6.3. Описание процедуры моделирования движения сложного фона.
- •3.6.3.1. Функциональное назначение.
- •Var ArgumentX, ArgumentY : real).
- •3.6.3.2. Описание идентификаторов и назначение переменных и массивов.
- •3.6.3.2.1. Входные данные.
- •3.6.3.2.2. Вспомогательные переменные.
- •3.6.3.2.3. Выходные данные.
- •3.6.3.3. Описание логики.
- •3.6.4. Описание функций яркости.
- •3.6.4.1. Функциональное назначение.
- •3.6.4.2. Описание идентификаторов и назначения переменных.
- •3.6.4.2.1. Входные данные.
- •3.6.4.2.2. Выходные данные.
- •3.6.4.3. Описание подпрограмм-функций. Функция яркости с поверхностью типа «плоскость».
- •Функция яркости с поверхностью типа «усеченная плоскость».
- •Функция яркости с поверхностью типа «дважды усеченная плоскость».
- •Функция яркости с поверхностью типа «эллипсоид вращения».
- •Функция яркости с поверхностью типа «эллиптический цилиндр».
- •Функция яркости с поверхностью типа «параболический цилиндр».
- •Функция яркости с поверхностью типа «однополостной гиперболоид».
- •Функция яркости с поверхностью типа «гиперболический параболоид».
- •Функция яркости с поверхностью типа «волнистая поверхность».
- •3.6.5. Процедура ввода параметров функций, участвующих в моделировании изображения.
- •3.6.5.1. Функциональное назначение.
- •3.6.5.2. Описание идентификаторов и назначения используемых переменных и массивов.
- •3.6.5.2.1. Вспомогательные переменные.
- •3.6.5.2.2. Выходные данные.
- •3.6.5.3. Описание логики.
- •3.6.6. Процедура формирования разностного изображения с помощью операции временного дифференцирования.
- •3.6.6.1. Функциональное назначение.
- •3.6.6.2. Описание идентификаторов переменных и массивов.
- •3.6.6.2.1. Входные данные.
- •3.6.6.2.2. Вспомогательные переменные.
- •3.6.6.2.3. Выходные данные.
- •3.6.6.3. Описание логики.
- •3.6.7. Процедура задания начальных значений.
- •3.6.7.1. Функциональное назначение.
- •3.6.7.2. Описание идентификаторов переменных и массивов.
- •3.6.7.2.1. Вспомогательные переменные.
- •3.6.7.2.2. Выходные данные.
- •3.6.7.3. Описание логики.
- •3.6.8. Процедура инициализации графического режима.
- •3.6.8.1. Функциональное назначение.
- •InitGraphMode.
- •3.6.8.2. Описание идентификаторов переменных и массивов.
- •3.6.8.2.1. Входные данные.
- •3.6.8.2.2. Вспомогательные переменные.
- •3.6.8.2.3. Выходные данные.
- •3.6.8.3. Описание логики.
- •3.6.9. Процедура распознавания.
- •3.6.9.1. Функциональное назначение.
- •3.6.9.2. Содержательная постановка задачи автоматического распознавания подвижных точечных объектов.
- •3.6.9.3. Описание алгоритмов распознавания подвижных точечных объектов.
- •3.6.9.3.1. Описание детерминированного алгоритма распознавания подвижных точечных объектов.
- •3.6.9.3.2. Описание вероятностного алгоритма распознавания подвижных точечных объектов.
- •3.6.9.3.3. Описание комбинированного алгоритма распознавания подвижных точечных объектов.
- •3.6.9.3.4. Описание вероятностного и комбинированного алгоритмов распознавания подвижных точечных объектов с усеченной выборкой.
- •3.6.9.4. Описание идентификаторов переменных и массивов.
- •3.6.9.4.1. Входные данные.
- •3.6.9.4.2. Вспомогательные переменные.
- •3.6.9.4.3. Выходные данные.
- •3.6.9.5. Описание логики.
- •3.6.10. Процедура определения массива направлений.
- •3.6.10.1. Функциональное назначение.
- •3.6.10.2. Выходные данные.
- •3.6.10.3. Описание логики.
3.4. Описание идентификаторов переменных и массивов, используемых в цифровой модели.
AlgSmall - ключ, определяющий тип алгоритма: true - исследуется ВУ или КУ -алгоритм, имеющий усеченную выборку признаков для принятия решения, максимальный размер которой должен быть равен SizeWayMax; false - исследуется В или К - алгоритм, имеющий неопределенный размер выборки для принятия решения.
Alfa - угол между направлением траектории движения объекта и осью абсцисс поля наблюдения.
AlfaMax - максимальное значение допустимых углов между направлением траектории движения объекта и осью абсцисс поля наблюдения.
AlfaMin - минимальное значение допустимых углов между направлением траектории движения объекта и осью абсцисс поля наблюдения.
ArrayBrightness [1..2, 1..LenthX, 1..LenthY] - массив сигналов рецепторов сетчатки, отображающий изображения предыдущего и текущего кадров (в зависимости от состояния ключа KeyArrayBrightness) - массив яркости.
ArrayDataF1 [1..q1, 1..10],
ArrayDataF2 [1..q2, 1..12],
ArrayDataF3 [1..q3, 1..13],
ArrayDataF4 [1..q4, 1..10],
ArrayDataF5 [1..q5, 1..10],
ArrayDataF6 [1..q6, 1.. 9],
ArrayDataF7 [1..q7, 1..10],
ArrayDataF8 [1..q8, 1..10],
ArrayDataF9 [1..q9, 1.. 9] - массивы параметров однотипных функций яркости, используемых для моделирования изображения; определены соответственно для каждой из 9-ти функций яркости.
ArrayFunction [1..QuantFunction] - массив данных о функциях яркости, участвующих в моделировании изображения; содержит следующую информацию: количество функций (число элементов массива); приоритет функций по высоте расположения относительно других функций (порядковые номера элементов массива); типы функций (значения элементов массива).
ArrayLH [1..SizeWay] - массив значений верхнего меняющегося порога «отношения правдоподобия»" для всех шагов наблюдения.
ArrayLL [1..SizeWay] - массив значений нижнего меняющегося порога «отношения правдоподобия» для всех шагов наблюдения.
ArraySubBrightness [1..LenthX,1 ..LenthY] - массив разностей между сигналами одних и тех же рецепторов сетчатки предыдущего и очередного кадров - массив приращений яркостей. Кроме того, в процедуре DifferentBrightness является вспомогательным массивом, в который в начале процедуры переписывается содержимое одной из частей массива ArrayBrightness.
ArrayWays [1..2, 1..8] - массив направлений. Содержит восемь пар приращений координат 0X и 0Y при перемещении из данной ячейки поля наблюдения в соседние.
ArrayWindows [1..2, 1..2, 1..2] - массив окон. Определяет координаты окна для вывода текстовых сообщений (номера кадра, сообщений о распознавании помехи или объекта, или сообщения о переполнении памяти системы распознавания), и координаты окна вывода кадра.
FirstX,
FirstY - номера ячейки по осям координат 0X и 0Y поля наблюдения, на площади которой начинается траектория движения объекта - исходные дискретные координаты объекта.
GranMaxX,
GranMaxY,
GranMinX,
GranMinY - соответственно нижняя и верхняя границы по осям координат 0X и 0Y внутренней области поля рецепторов - границы внутренней области поля наблюдения.
InputBoolean - вспомогательная переменная для ввода логических переменных.
K1,
K12,
K13 - коэффициенты для вычисления «отношения правдоподобия» (LevelRealScreen и LevelOldScreen), определяемые параметрами законов распределения скорости движения и яркости точечного объекта.
KeyArrayBrightness - ключ, задающий заполнение одной из частей массива ArrayBrightness сигналами рецепторов, отображающими изображение кадра (true - 1-ая часть отображает очередной кадр, а 2-ая часть - предыдущий; false - наоборот).
KoordX,
KoordY - номера ячейки по осям координат 0X и 0Y поля наблюдения, на площади которой находится объект в данном кадре - дискретные координаты объекта.
Lenth - длина траектории движения объекта.
LenthReal - длина траектории движения объекта в момент появления очередного кадра - пройденное объектом расстояние.
Lenth_MO - математическое ожидание длины траектории движения объекта.
Lenth_SKO - среднеквадратическое отклонение длины траектории движения объекта.
LenthX - число ячеек по осям координат 0X.
LenthY - число ячеек по осям координат 0Y.
LevelHigh - верхний порог «отношения правдоподобия» (LevelRealScreen и LevelOldScreen) для принятия решения о распознавании подвижного точечного объекта в соответствии с В, ВУ, К или КУ - алгоритмом.
LevelLow - нижний порог «отношения правдоподобия» (LevelRealScreen и LevelOldScreen) для принятия решения о распознавании подвижного точечного объекта в соответствии с В, ВУ, К или КУ - алгоритмом.
MaxBrightness - максимальная яркость, при которой условная яркость рецептора будет максимальной (то есть ячейка будет полностью закрашена). Либо задается пользователем, либо вычисляется автоматически как максимальная яркость среди рецепторов на поле наблюдения в данном и предыдущих кадрах.
MaxQuantScreen - максимальное число моделируемых в эксперименте кадров.
MemDBegin - адрес первого элемента области «D» памяти системы распознавания.
MemVBegin - адрес первого элемента области «V» памяти системы распознавания.
MemoryTime - максимальное число кадров, в течении которых объект пересекает ячейку поля - максимальное время хранения выборки признаков в памяти системы - параметр всех алгоритмов.
MinDiffBrightness - пороговое значение яркости при осуществлении операции «пространственного дифференцирования» изображения.
MinSubBrightness - пороговое значение яркости при осуществлении операции «временного дифференцирования» изображения с целью получения «разностной картины».
NewPointBrightness - яркость подвижного точечного объекта в данном кадре. Определяется исходя из яркости объекта и параметров помех, искажающих разностное изображение.
NumberImitObj - номер имитации подвижного точечного объекта.
P_LO - задаваемая вероятность ложного обнаружения подвижного точечного объекта.
P_PO - задаваемая вероятность потери подвижного точечного объекта.
PointBrightness - задаваемая яркость объекта.
PointX,
PointY - непрерывные координаты объекта по осям 0X и 0Y поля наблюдения.
Pom_SKO - предполагаемое среднеквадратическое отклонение амплитуды помех (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).
PriznFind - признак работы процесса распознавания подвижного точечного объекта: true - выполняется процесс распознавания; false - выполняется только моделирование изображения.
PriznMaxBrightness - признак, определяющий значение величины MaxBrightness: true - максимальная яркость является константой; false - максимальная яркость определяется исходя из максимальной яркости среди рецепторов поля наблюдения на предыдущих и данном кадре.
ModeOutScreen - признак вывода на экран либо картины очередного кадра (true), либо разностной картинки, полученной с помощью операции «временного дифференцирования» (false).
PriznOutScreen - признак, определяющий режим вывода кадрв и данных на экран: true - на экран выводится изображение (кадра или «разностной картины») в графическом режиме, номера кадров и результатов распознавания помех и объектов; false - на экран выводятся выборки признаков из областей «D» è «V»памяти системы.
PriznPom - признак зашумления сигналов рецепторов сетчатки: true - сигналы рецепторов зашумляются аддитивными помехами; false - помех нет.
PriznPrioritet - признак формироания интегральной функции яркости на площади рецептора: true - яркость в данной ячейке поля наблюдения определяется исходя из приоритета данной функции (по высоте расположения в массиве ArrayFunction); иначе яркость рецептора определяется аддитивно из значений функций, участвующих в моделировании изображения, или по функции, имеющей наибольшую яркость в данном кадре на данном рецепторе поля наблюдения.
PriznSumBrightness - признак формирования интегрального значения функций яркости на площади рецептора: true - яркость определяется аддитивно из значений функций, участвующих в моделировании изображения; в противном случае яркость определяется значением функции, имеющей высший приоритет либо большую яркость в данной ячейке поля наблюдения.
QuantFindObj - число распознаваний объекта.
QuantFindPom - число распознаваний помехи.
QuantFunction - количество функций яркости, участвующих в моделировании изображения, число элементов массива данных о функциях яркости ArrayFunction.
ReadFile - файловая переменная, связанная с логическим файлом на диске, содержащим параметры вводимых переменных при вводе с файла.
RealPom_SKO - среднеквадратическое отклонение амплитуды помех искажающих сигналы рецепторов от исходного изображения.
RealPom_Waiting - математическое ожидание амплитуды помех искажающих сигналы рецепторов от исходного изображения.
ScreenNumber - номер моделируемого кадра.
SizePointX,
SizePointY - размер рецептора (ячейки) поля наблюдения (разрешающая способность по яркости) соответственно по осям 0X и 0Y.
SizeWay,
SizeWayMax - необходимый (для Д - алгоритма) или максимальный (для ВУ и КУ - алгоритмов) размер выборки для распознавания подвижного точечного объекта. Этот параметр определяет количество пересекаемых траекторией точечного объекта ячеек поля наблюдения, необходимое для принятия решения о распознавании подвижного точечного объекта. Так же задет тип алгоритма: если SizeWay = SizeWayMax, то распознавание осуществляется по Д - алгоритму; если SizeWay = 0, то распознавание осуществляется по В или ВУ - алгоритму; в противном случае - по К или КУ - алгоритму.
SumLenthObj - суммарная длина траекторий распознанных объектов.
SumLenthPom - суммарная длина виртуальных траекторий распознанных помех.
TimeBetwenScreen - интервал времени между соседними кадрами.
V - скорость движения объекта на площади пересекаемой им ячейки поля наблюдения.
V_max - максимальная допустимая скорость движения точечного объекта (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).
V_min - минимальная допустимая скорость движения точечного объекта (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).
V_SKO - предполагаемое среднеквадратическое отклонение скорости движения точечного объекта (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).
V_Waiting - математическое ожидание скорости движения точечного объекта (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).
VolumeBrightness - порог яркости объекта (параметр Д, К и КУ - алгоритмов).
VolumePomMO - математическое ожидание амплитуды помехи (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).
VolumePomSKO - среднеквадратическое отклонение амплитуды помехи, искажающей сразу «разностное изображение».
WaitingBrightness - предполагаемая (ожидаемая) яркость подвижного точечного объекта (параметр В, ВУ, К и КУ - алгоритмов).