94 lines
7.0 KiB
TeX
94 lines
7.0 KiB
TeX
|
\documentclass{article}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\input{settings/common-preamble}
|
|||
|
|
\input{settings/bmstu-preamble}
|
|||
|
|
\input{settings/fancy-listings-preamble}
|
|||
|
|
\author{Локтев Даниил Алексеевич}
|
|||
|
|
\title{Алгоритмы (методы)определения параметров объектов в видеопотоке}
|
|||
|
|
\date{2023-02-08}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\begin{document}
|
|||
|
|
\fontsize{14}{18}\selectfont
|
|||
|
|
\maketitle
|
|||
|
|
\tableofcontents
|
|||
|
|
\newpage
|
|||
|
|
\section{Введение}
|
|||
|
|
\subsection{Основные понятия}
|
|||
|
|
РК 15.03 и 10.04
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\textbf{Алгоритм} -- это определённая строгая последовательность дискретных действий, которая приводит к конечному результату
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\textbf{Метод} -- менее конкретный, чем алгоритм, основан на законах окружающей среды. Метод может быть реализован большим числом алгоритмов.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\textbf{Подход} -- это совокупность методов.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\subsection{Основные этапы работы с изображением}
|
|||
|
|
\begin{enumerate}
|
|||
|
|
\item Получение изображения (регистрация);
|
|||
|
|
\item улучшение изображения (фильтрация, деформация);
|
|||
|
|
\item детектирование объектов;
|
|||
|
|
\item отслеживание объектов;
|
|||
|
|
\item определение параметров объектов (геометрические, кинетические, ...);
|
|||
|
|
\item обработка информации (стат. анализ);
|
|||
|
|
\item разпознавание объектов;
|
|||
|
|
\item сжатие данных об объекте.
|
|||
|
|
\end{enumerate}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Методы выявления расстояния до объекта:
|
|||
|
|
\begin{itemize}
|
|||
|
|
\item времяпролётные PMD-камеры
|
|||
|
|
\item ToF-устройства (работают по принципу эхолокации, но со светом)
|
|||
|
|
\item Обычные камеры (стереозрение, расфокусировка).
|
|||
|
|
\end{itemize}
|
|||
|
|
\subsection{Основные этапы функционирования системы мониторинга}
|
|||
|
|
\begin{enumerate}
|
|||
|
|
\item Активация внешних модулей (получение первоначальных данных);
|
|||
|
|
\item сбор информации об исследуемом объекте;
|
|||
|
|
\item мониторинг процесса получения первоначальных данных и общего состояния системы;
|
|||
|
|
\item отслеживание и контроль параметров качества;
|
|||
|
|
\item обеспечение персонала и оборудования необходимой информацией;
|
|||
|
|
\item установление взаимодействия между персоналом и оборудованием (также между различными модулями системы);
|
|||
|
|
\item изменение параметров фото- и видеофиксации объекта контроля, в зависимости от параметров внешней среды (например, освещённость) или характеристик состояния и поведения самого объекта контроля.
|
|||
|
|
\end{enumerate}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\begin{figure}[H]
|
|||
|
|
\centering
|
|||
|
|
\fontsize{11}{1}\selectfont
|
|||
|
|
\includesvg[scale=.9]{pics/04-vora-00-image-taking-device.svg}
|
|||
|
|
\caption{Регистрация цифрового изображения в устройстве}
|
|||
|
|
\end{figure}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\subsection{Основные характеристики камеры}
|
|||
|
|
Есть камеры, хранящие набор пикселей, но есть и «векторные» которые могут менять свою точку фокусировки и хранить набор пикселей для каждого из фокусов. Удобно менять точку фокусировки уже после создания снимка.
|
|||
|
|
\begin{itemize}
|
|||
|
|
\item Характеристики оптической системы.
|
|||
|
|
\begin{enumerate}
|
|||
|
|
\item Основная характеристика -- фокусное расстояние (способность собирать в одну точку лучи света, параллельных оптической оси)
|
|||
|
|
\begin{figure}[H]
|
|||
|
|
\centering
|
|||
|
|
\fontsize{14}{1}\selectfont
|
|||
|
|
\includesvg[scale=1.01]{pics/04-vora-00-focusing.svg}
|
|||
|
|
\end{figure}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\item угол поля зрения (обратная зависимость от фокусного расстояния) -- угол между двумя лучами, пороходящими через центр входного зрачка объектива к наиболее удалённым точкам попадающим на изображения.
|
|||
|
|
\item апертура объектива -- это диаметр светового пучка на входе в объектив, полностью проходящего через диафрагму (есть входная и выходная, чаще всего считают одинаковыми). от этого будет сильно зависеть характеристики изображения.
|
|||
|
|
\item разрешающая сила объектива (характеристики, отображающие его возможность передачи изображения, зависит от предыдущих параметров).
|
|||
|
|
\[\frac{1}{K} = \frac{1}{N} + \frac{1}{M} \]
|
|||
|
|
где $K$ -- это общая разрешающая сила, $N$ - разрешающая сила оптической системы, $M$ - разрешающая сила системы преобразования
|
|||
|
|
\[ K = \frac{NM}{N+M} \]
|
|||
|
|
\end{enumerate}
|
|||
|
|
\item характеристики светочувствительной матрицы
|
|||
|
|
\begin{enumerate}
|
|||
|
|
\item отношение сигнал/шум (часто рассматривается вместе с усилителем) физическая величина, определяющая средние колебания в определённых пределах;
|
|||
|
|
\item физический размер пикселя светочувствительной матрицы;
|
|||
|
|
\item физический размер всей светочувствительной матрицы (ширина на высоту);
|
|||
|
|
\item выдержка -- интервал времении, в течение которого свет попадает на участок светочувствительной матрицы;
|
|||
|
|
\item глубина резкости (глубина резкозти изображаемого пространства) - расстояние вдоль оптической оси линзы.
|
|||
|
|
\end{enumerate}
|
|||
|
|
\end{itemize}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Зная характеристики камеры мы можем по размытому изображению определить расстояние.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
\end{document}
|
|||
|
|
|