Реферат: Коррекция движения системы регистрации при анализе динамических изменений на поверхности Земли

Коррекция движения системы регистрации при анализе

динамических изменений на поверхности Земли

Потатуркин О.И., Борзов С.М.

Учреждение Российской академии наук Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН


При анализе динамических сцен на поверхности Земли, ориентированном на решение задач мониторинга природных и техногенных катастроф, одним из принципиальных требований является коррекция регистрируемых данных в случае неизвестного движения системы наблюдения. В основу применяемых в настоящее время алгоритмов обработки положено, как правило, определение фоновой составляющей изображений путем усреднения кадров видеоряда и ее вычитание из текущего кадра с последующим выделением динамических объектов. Данный класс алгоритмов показал свою перспективность при анализе последовательностей изображений со стационарным или медленноменяющимся фоном. Однако при обработке изображений с камер (при их неизвестном движении) необходимо выделять отличия между кадрами видеоряда с учетом существенного изменения поля зрения.

Предложено оценивать фоновую составляющую изображений путем усреднения текущего с предыдущим и последующим кадрами, компенсированными по движению с учетом полей локальных смещений фрагментов изображений (блоков). Проведено исследование эффективности методов обнаружения динамических малоразмерных объектов, основанных на оценивании смещения и поворота изображения как целого, и метода, реализующего попиксельную компенсацию локального движения.

Показано, что применение предложенного подхода приводит к подавлению не только стационарного, но и в значительной степени нестационарного фона (в случае, когда он представлен относительно крупными зонами, деформирующимися или смещающимися относительно друг друга). Метод компенсации локального движения при выделении динамического малоразмерного объекта в широком диапазоне изменения уровня шума позволил снизить количество ложных тревог в пять раз на стационарном фоне и как минимум на порядок при наличии его геометрических искажений. При использовании в качестве фона реальной динамической сцены достигнуто снижение этого параметра в 23 раза.