Tikimybė aptikti objektą keliais stebėjimo taškais. Objektų aptikimas naudojant otsu metodą
- Rusijos Federacijos Aukštosios atestacijos komisijos specialybė05.09.07
- Puslapių skaičius 240
1. ŠIUOLAIKINIAI APTEIKIMO TIKIMYBĖS SKAIČIAVIMO METODAI
STEBĖTOJO OBJEKTAI.
1.1. Vizualinio suvokimo funkcijos.
1. 2. Fiziologiniai modeliai.
1.3. Informaciniai modeliai.
1.4. Statistiniai modeliai.
1.4.1. Paprasčiausi statistiniai modeliai.
1.4.2. Statistinių sprendimų teorija pagrįsti modeliai.
2. VIZUALIO ORGANŲ STATISTINIO MODELIO KŪRIMAS
OBJEKTŲ APTIKLIMO ATSITIKTINIAIS FONAIS PROBLEMOS SPRENDIMAI.
2.1. Slenksčio tikimybės santykio nustatymas regėjimo organo modelyje.
2. 2. Objektų aptikimo atsitiktiniame fone tikimybės nustatymas.
2.2.1. Tikimybių santykio logaritmo skaičiavimas erdvinių realizacijų srityje.
2.2.2. Tikimybių santykio logaritmo skaičiavimas erdvinio dažnio srityje.
2.3. Atsižvelgiant į optinės-elektroninės vaizdo vizualizacijos sistemos optinių elementų charakteristikas.
2.4. Gautų išraiškų analizė, siekiant apskaičiuoti aptikimo tikimybę atsitiktiniuose fonuose.
2.5. Tikimybės atpažinti objektų poras atsitiktiniame fone nustatymas.
3. REGĖJIMO ORGANŲ MODELIO PAGRINDINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS
EKSPLOATAVIMO RYŠKUMO PRITAIKYMO DIAPAZOJE.
3.1. Atsižvelgiant į tikrąsias akies optikos savybes regėjimo organo modelyje.
3.2. Regėjimo organo veikimo ypatumai esant dideliam fono ryškumui.
3.3. Regos organo receptorių jautrumo funkcinė priklausomybė nuo adaptacijos ryškumo ir dirgiklio padėties tinklainėje.
3.4. Regėjimo organo modelio pagrindinių parametrų nustatymas naudojant APPRC0N programą.
4. FORMOS VIZUALIO ORGANŲ MATEMATINIS MODELIS
TAIKYMO PROGRAMŲ PAKETAS.
4.1. DETECTOR programos, skirtos skaičiuoti tikimybę aptikti objektus atsitiktiniame fone, aprašymas.
4.2. DETECTOR programos modifikavimas, skirtas objektų porų identifikavimui atsitiktiniuose fonuose.
5. SKAIČIAVIMO KLAIDŲ ANALIZĖ NAUDOJANT DETEKTORIAUS PROGRAMĄ.
5.1. Klaida pjaustant neryškų objekto vaizdą vienodame fone.
5.2. Koreliacijos funkcijų pjovimo klaidos.
5.3. Neryškaus objekto vaizdo vienodame fone atrankos klaida.
5.4. Koreliacinių funkcijų diskretizacijos paklaidos.
5.5. Atsižvelgiant į bendrą klaidų įtaką
Dėl skaičiavimų tikslumo naudojant DETECTOR programą.
6. EKSPERIMENTINIO TYRIMO METODAS IR MONTAVIMO SCHEMA, SKIRTA NUSTATYTI TIKIMYBĘ, KAD STEBĖTOJAS OBJEKTŲ APTEIKTI.
6.1. Instaliacijos funkcinės schemos sukūrimas.
6. 2. Programinės įrangos eksperimentinei sąrankai kūrimas.
6.3. Adaptometro bloko aprašymas.
6.4. Įrenginio kalibravimo ir vizualinio eksperimento atlikimo metodo aprašymas.
6.5. Eksperimentinių rezultatų paklaidos vertinimo metodika.
6.6. Skaičiavimo rezultatų, naudojant siūlomą modelį, palyginimas su eksperimentiniais duomenimis.
Rekomenduojamas disertacijų sąrašas
Statistinė vaizdo suvokimo teorija optoelektroninėse vizualizacijos sistemose 2001 m., technikos mokslų daktaras Grigorjevas, Andrejus Andrejevičius
Matematinis stebėtojo modelis vizualinio vaizdo apdorojimo procese 1998 m., technikos mokslų daktaras Trifonovas, Michailas Ivanovičius
Optinių-elektroninių stebėjimo sistemų informacinių galimybių tyrimas 2007 m., technikos mokslų kandidatas Sivjakovas, Igoris Nikolajevičius
Objektų ribų aptikimas ir įvertinimas vaizduose papildomo triukšmo ir deformuojančių iškraipymų sąlygomis 2011 m., fizinių ir matematikos mokslų kandidatas Solomatinas Aleksejus Ivanovičius
Fiziologinės sistemos specifinių spalvų koordinačių nustatymo metodikos sukūrimas 2011 m., technikos mokslų kandidatė Gordyukhina, Svetlana Sergeevna
Disertacijos įvadas (santraukos dalis) tema „Tikimybės, kad stebėtojas aptiks objektus atsitiktiniame fone, apskaičiavimo metodas“
Šiuo metu pagrindinis optinių-elektroninių vaizdo vizualizacijos sistemų (OEIS) išėjimo charakteristikų nustatymo metodas yra tiesioginio eksperimentinio tyrimo metodas (ekspertinių vertinimų metodas). Norint gauti statistiškai patikimus rezultatus, taikant šį metodą reikia įtraukti daug apmokytų stebėtojų. To pasekmė – didelės laiko ir ekonominės sąnaudos kuriant darbinius OESVI pavyzdžius. Taikant ekspertinių vertinimų metodą sistemos parametrams optimizuoti, atsiranda poreikis sukurti kelias sistemas su skirtingais parametrais arba vieną sistemą, kurioje tiriamas parametras kinta, o tai dar labiau pabrangina eksperimentinių rezultatų gavimą.
Pašalinti šiuos trūkumus galima sukūrus matematinį OESVI modelį, kuris apima matematinį stebėtojo regėjimo organo modelį (03). Tokiu atveju ženkliai sumažėja būtinų eksperimentų apimtys, nes jų reikia tik norint rasti nežinomas funkcijas ir koeficientus, įtrauktus į modelį, taip pat nustatyti jo pritaikomumo ribas. Matematiniai modeliai leidžia ne tik žymiai sutrumpinti esamų OESVI tipų tyrimo laiką, bet ir analizuoti perspektyvius OES nekuriant prototipų, o tai žymiai sumažina laiko ir ekonomines sąnaudas.
Daugumos vizualinių darbų, atliekamų naudojant OESVI ir plika akimi, ypatybė yra atsitiktinis, netolygus ryškumo pasiskirstymas matymo lauke. Taigi stebėjimas OESVI gali įvykti esant papildomoms elektroninio kelio triukšmo superpozicijai („adityvus triukšmas“) neatsitiktiniame objekte ir fone. Lauko stebėjimo metu objektas (ypač atsitiktinės spalvos) paprastai aplikaciškai pakeičia atsitiktinio fono atkarpą, pvz., kraštovaizdį, vandens paviršių, debesis ir pan., todėl vaizdo sritys objekto kontūras viduje ir išorėje nustoja koreliuoti („taikomasis fonas“). Be to, kartu stebimi papildomo triukšmo ir taikomojo fono atvejai.
Kaip parodė literatūros duomenų analizė, šiuo metu trūksta matematinio objektų aptikimo proceso, kurį stebėtojas atlieka realiame fone, turinčio ir papildomus, ir taikomuosius komponentus, aprašymo, todėl neįmanoma sukurti matematinio OESVI modelio šiam tikslui. atveju. Todėl siūlomą disertacijos temą galima laikyti aktualia.
Disertaciją sudaro turinys, įvadas, šeši skyriai, darbo išvados ir literatūros sąrašas.
Pirmame skyriuje pateikiama daugiau nei 100 skirtingų žmogaus slenksčio matymo modelių literatūrinė analizė, nurodant jų privalumus ir trūkumus. Siūloma tokių modelių klasifikacija, pagal kurią galima išskirti keturis jų kūrimo būdus: empirinį, fiziologinį, informacinį ir statistinį. Remiantis gautais rezultatais, galime daryti išvadą, kad statistinis metodas yra perspektyviausias sprendžiant suformuluotą problemą.
Antrame skyriuje, remiantis tikimybių santykio funkcija, siūloma statistinio modelio 03 struktūrinė diagrama ir gauti apskaičiuoti ryšiai, leidžiantys rasti tikimybę, kad stebėtojas atsitiktiniu fonu aptiks objektus ir atpažins jų poras, imant tikimybę. atsižvelgti į bendrą aplikacinio fono, papildomo triukšmo ir maskuojančios objekto spalvos įtaką. Gauti ryšiai taip pat leidžia atsižvelgti į OESVI ir 03 stebėtojo optinių elementų įtaką skaičiavimo rezultatams naudojant modelį.
Trečiojo skyriaus pradžioje gautas analitinis akies optikos taško sklaidos funkcijos aprašymas, paremtas daugelio autorių eksperimentų rezultatais ir leidžiantis atsižvelgti į realias akies optikos savybes 03 modelyje. Toliau atliekama vizualinio analizatoriaus veikimo esant dideliam adaptacijos ryškumo lygiui analizė ir nagrinėjamas tinklainės jautrumo pasiskirstymo funkcinės priklausomybės nuo fono šviesumo ir atstumo nuo centro. fovea. Aprašoma šiam tikslui sukurta programinė įranga. Ši priklausomybė yra svarbus modelio komponentas, leidžiantis pereiti nuo ryškumo pasiskirstymo objektų erdvėje prie receptorių reakcijų pasiskirstymo tinklainėje 03.
Ketvirtajame skyriuje aprašomas taikomųjų programų paketas, įgyvendinantis sukurtą modelį 03 ir leidžiantis apskaičiuoti objektų aptikimo ir objektų porų identifikavimo atsitiktiniame fone tikimybę.
Penktajame skyriuje išdėstyti ištisinių funkcijų vaizdavimo kompiuteryje ypatumai ir pagrindžiama būtinybė atsižvelgti į klaidas, atsirandančias atliekant skaičiavimus naudojant DETECTOR programą, kuri realizuoja sukurtą modelį 03. Šių klaidų, sukeltų tiek grubiųjų, įvertinimo metodas. funkcijų masyvų, įtrauktų į skaičiuojamas modelio išraiškas, diskretavimas ir pjovimas. Ši technika leidžia pasirinkti atrankos intervalą, kuris sumažina bendrą skaičiavimų paklaidą naudojant programą DETECTOR.
Šeštame skyriuje aprašomas eksperimentinio tyrimo metodas ir sąrankos schema, skirta nustatyti tikimybę, kad stebėtojas aptiks objektus ir atpažins objektų orientaciją atsitiktiniame fone. Nurodytas metodas ir schema yra skirti išbandyti siūlomo modelio 03 veikimą įvairiomis stebėjimo sąlygomis8. Pateikiamas eksperimentinės sąrankos programinės įrangos aprašymas ir jos kalibravimo metodika. Taip pat aprašyti vizualinių eksperimentų atlikimo ir rezultatų paklaidos įvertinimo metodai. Skaičiavimo rezultatų palyginimas naudojant modelį su eksperimentiniais duomenimis parodė, kad jie sutampa su 0,9 patikimumo lygiu įvairiomis stebėjimo sąlygomis.
Disertacinio darbo rezultatai publikuoti šešiuose spaudiniuose, išbandyti tarptautinėje mokslinėje ir techninėje konferencijoje „0lighting“9b“ (Varna, 1996), Maskvos studentų mokslinėje ir techninėje konferencijoje „Radioelektronika ir elektrotechnika liaudies ūkyje“ (MPEI, 1997), III tarptautinė apšvietimo inžinerijos konferencija (Novgorod, 1997) ir MPEI Apšvietimo inžinerijos katedros moksliniai seminarai.
Panašios disertacijos specialybėje "Apšvietimo inžinerija", 09/05/07 kodas VAK
Statistiniai ir neuroninių tinklų algoritmai atsitiktinių procesų ir laukų analizei lazerinės interferometrijos sistemose 2008 m., fizinių ir matematikos mokslų kandidatas Popovas, Vasilijus Georgijevičius
2002 m., fizinių ir matematikos mokslų daktaras Kostylev, Vladimiras Ivanovičius
Atsitiktinių procesų ir laukų filtravimo algoritmų sintezė ir analizė atsitiktinės būsenų ir stebėjimų erdvės Markovo struktūros sąlygomis 2004 m., fizinių ir matematikos mokslų kandidatas Lantyukhovas, Michailas Nikolajevičius
Metodai ir algoritmai, skirti pakartotiniam daugiamačių vaizdų erdvinių ir laiko deformacijų įvertinimui 1999 m., technikos mokslų daktaras Tashlinsky, Aleksandras Grigorjevičius
Atsitiktinių Gauso laukų erdvinių nehomogeniškumo statistinė analizė 2002 m., fizinių ir matematikos mokslų kandidatas Pribytkovas, Jurijus Nikolajevičius
Disertacijos išvada tema „Apšvietimo inžinerija“, Arkhipovas, Borisas Borisovičius
IŠVADOS APIE DARBĄ
1. Reikšmingiausi rezultatai kuriant 03 modelius sprendžiant objektų aptikimo atsitiktiniame fone problemą buvo gauti TCP pagrindu, tačiau literatūroje nėra 03 modelių, skirtų objektų aptikimo problemai spręsti tikras fonas, turintis ir priedų, ir taikomųjų komponentų.
2. Sukurtas statistinis modelis 03, leidžiantis apskaičiuoti objekto aptikimo tikimybę, atsižvelgiant į objekto charakteristikas, adityvų triukšmą ir taikomąjį foną. 03 modelio veikimas atsitiktiniame fone, ty sąlygomis, iš esmės skirtingomis nuo jo normalizavimo sąlygų, rodo, kad modelyje įdėtas algoritmas yra gana artimas regėjimo organo įgyvendintam algoritmui.
3. Parodyta, kad objektų aptikimo tikimybei realiame fone apskaičiuoti pakanka nustatyti tik dvi 03 modelio charakteristikas: slenksčio tikimybės santykį ir tinklainės jautrumo funkcinę priklausomybę nuo adaptacijos ryškumo ir atstumo nuo objekto centro. fovea. Skaičiavimo ir eksperimento rezultatų palyginimas rodo slenksčio tikimybės santykio pastovumą su vidutinio fono ryškumo svyravimais, ryškumo pasiskirstymą objekte ir stebimų vaizdų statistines charakteristikas.
4. Daugiamatis skaičiavimas naudojant modelį 03, realizuotas taikomosios programinės įrangos paketo forma, parodė reikšmingą modelio skaičiavimo išraiškose įtrauktų funkcijų atrankos intervalo įtaką skaičiavimo rezultatams. Sukurtas skaičiavimo paklaidos įvertinimo metodas leidžia parinkti atrankos intervalą, kuris duoda mažiausią šios paklaidos reikšmę, kuri tipiškoms stebėjimo sąlygoms neviršija 20%.
5. Parodyta, kad, stebint smulkios tekstūros fone, racionaliai pasirinkus objekto spalvą visada galima pasiekti efektyvų maskavimą, o stebint stipriai koreliuojančiame fone, objekto užmaskuoti atsitiktinai jį nuspalvinus neįmanoma. Padidėjus aplikacinio fono sklaidai, pirmiausia sumažėja objektų aptikimo tikimybė, o vėliau ji didėja. Papildomo triukšmo sklaidos didinimas gali tik pabloginti objektų aptikimo sąlygas.
6. Sukurta eksperimentinė sąranka, apjungianti elektroninius ir optinius vaizdo formavimo metodus, leido gauti objektų aptikimo tikimybės priklausomybę nuo stebėjimo sąlygų su ne didesne nei 17% paklaida. Parodyta, kad skaičiavimo rezultatai naudojant sukurtą modelį 03 sutampa su eksperimento rezultatais su 0,9 pasikliovimo tikimybe.
7. Gauti rezultatai rodo, kad sukurto modelio 03 taikymas skaičiuojant objektų aptikimo tikimybę yra teisėtas, kai fono šviesumas yra 10~2,102 cd/m2, o objektų kampiniai dydžiai yra O.Yu0. Geras sutapimas tarp apskaičiuotų ir eksperimentinių priklausomybių pastebimas, kai vaizdų statistinės charakteristikos skiriasi tokiais intervalais:
Papildomo triukšmo koreliacijos intervalas 0,30";
Taikomojo fono koreliacijos intervalas 0,80";
Objekto maskavimo koreliacijos intervalas 0,30";
Adityvinio triukšmo santykinis standartinis nuokrypis o,0,1;
Santykinis standartinis taikomojo fono nuokrypis o,0,14;
Santykinis standartinis objekto maskavimo nuokrypis yra apie 0,05.
8. Skaičiuojamasis ir eksperimentinis objektų porų atpažinimo tikimybės priklausomybių nuo stebėjimo sąlygų tyrimas patvirtina hipotezę, kad objekto aptikimas ir objektų poros atpažinimas yra lygiavertės stebėtojo užduotys.
Disertacinio tyrimo literatūros sąrašas Technikos mokslų kandidatas Arkhipovas, Borisas Borisovičius, 1999 m
1. Blackwell H.R. Žmogaus akies kontrasto slenksčiai // J. Opt. Soc. Amer. - 1946. - V. 36, Nr. 11. - P. 624 - 643.
2. Conner J.P., Ganoung R.E. Eksperimentinis regėjimo slenksčių nustatymas esant žemoms apšvietimo vertėms // J. Opt. Soc. Amer. 1935. - V. 25, Nr. 9. - P. 287 - 294.
3. Siedentopf H. Kontrastschwelle und Sehschärfe // Das Licht. 1941. - N5 2. - S. 35 - 37.
4. Nikitina E.A., Murašova M.A. Lygiai taip pat ryškių difuzinių diskų slenkstinis kontrastas // Mokslinis. Visasąjunginės profesinių sąjungų centrinės tarybos Darbo apsaugos instituto darbas. t. 81. - M.: Profizdat, 1973. - P. 75 - 81.
5. Lazarev D. N. Regėjimo charakteristikos slenksčio stebėjimo sąlygomis // Apšvietimo inžinerija. 1989. - N5 4. - P. 6 - 9.
6. Luizovas A.B. Regėjimo inercija. M.: Oborongiz, 1961. - 248 p.
7. Nikitina E. A. Stačiakampių objektų slenkstinis kontrastas // Mokslinis. Visasąjunginės profesinių sąjungų centrinės tarybos Darbo apsaugos instituto darbas. t. 74. - M.: Profizdat, 1971. - P. 77 - 80.
8. Ugnies ženklas M.A. Bandomųjų objektų formos įtaka vizualinės užduoties sudėtingumui // Svetotekhnika. 1964. - N* 11. - P. 13 - 15.
9. Ostrovskis M. A. Netolygaus kelio dangos ryškumo pasiskirstymo įtaka vairuotojų vizualiniam veikimui // Apšvietimo inžinerija. 1969. - N5 4. - P. 1 - 4.
10. Adrian W., Eberbach K. Apie ryšį tarp regėjimo slenksčio ir supančio lauko dydžio // Lighting Res. ir Technol. 1969. – Ne. 4. - P. 251 - 254.
11. I. Gutorovas M.M., Nikitina E.A. Vaizdinės sistemos parametrų modeliavimas, susijęs su objektų aptikimo problemomis // Apšvietimo inžinerija. 1977. - U 6. - P. 4-6.
12. Middleton W.E. Fotometrinė diskriminacija su išsklaidyta riba // J. Opt. Soc. Amer. 1937. - V. 27, Nr. 3. - P. 112 -116.
13. Analitinis modelis apšvietimo parametrų įtakai vizualiniam našumui apibūdinti // CIE publikacija. 1981.- V. 1. Nr. 19/2.
14. Meškovas V.V., Matvejevas A.B. Apšvietimo inžinerijos pagrindai: Iš 2 dalių 2 dalis. Fiziologinė optika ir kolorimetrija. M.: Energoatomizdat, 1989. - 432 p.
15. Le Grand Y. Šviesa, spalva ir matymas. Londonas: Chapman ir Hall, 1957. - 512 p.
16. Nikitina E.A., Murashova M.A., Panova A.I. Slenksčio kontrastas aptinkant vienodo ryškumo plokščius objektus vienodo ryškumo fone // Proc. institutas / Maskva. energijos tarpt. 1972. – Laida. 123. - 98-108 p.
17. Belova L. T. Išplėstų objektų matomumas // Apšvietimo inžinerija. 1965. - K 11. - P. 6 - 8.
18. Gorin A.I. Vizualinio suvokimo funkcija // Opt.-mech. industrija 1983. - ir 10. - 4 - 7 p.
19. Luizov A.V. Vizualinio aptikimo algoritmai // Proc. institutas / valst. optinis tarpt. 1982. - T. 51, leidimas. 185, - 99 - 104 p.
20. Luizovas A.V. Akis ir šviesa. L.: Energoatomizdat, 1983.144 P.
21. Ivanova E. G., Travnikova N. P. Vizualus objektų aptikimas nelygiame fone // Apšvietimo inžinerija. 1990. - N5 1. - P. 7 - 10.
22. Vavilovas S. I. Šviesos mikrostruktūra. M.: SSRS mokslų akademijos leidykla, 1950. - 199 p.
23. Rose A. Žmogaus regėjimas ir elektroninis matymas. M.: Mir, 1977 m. 216 S.
24. Ratner E. S. 0 sąsajų tarp regėjimo charakteristikų ir šviesos kvantinių svyravimų // Dokl. SSRS mokslų akademija. 1955. - 105 t., N5 1. - 90-104 p.
25. Kaganas V.K., Kondratjevas K.Ya Informacinės matomumo atmosferoje teorijos pagrindai - J1. : Gidrometeoizdat, 1968. 156 p.
26. Shestovas N. S. Optinių signalų izoliavimas atsitiktinio triukšmo fone. M.: Sov. radijas, 1967. - 348 p.
27. Peterson V., Birdsall T., Fox V. Signalų aptikimo teorija // Informacijos teorija ir jos taikymai / Red. A.A.Charkevičius. M.: Nauka, 1959. - P. 210 - 274.
28. Titkov B.V. Apie šviesos imtuvų kontrastinio jautrumo svyravimo slenkstį // Apšvietimo inžinerija. 1966. - N3 1. - P. 12-15.
29. Ratner E.S., Matskovskaya Yu.Z. Ant dvimačio vaizdo imtuvų jautrumo slenksčio // Opt.-mech. industrija 1972. -N5 2. - P. 3 - 6.
30. Ratner E. S., Matskovskaya Yu. 3. Dėl slenksčio kriterijaus taikymo dvimačio vaizdo elementui atskirti // Opt. - kailis. prom-ST. 1974. - N" 4. - P. 59 - 60.
31. Schnitzler A. Vaizdo detektoriaus modelis ir žmogaus regos sistemos parametrai // J. Opt. Soc. Amer. 1973. - V. 63, Nr. 11.- P. 1357 1368.
32. Gubisch R.W. Optinis žmogaus akies veikimas // J. Opt. Soc. Amer. 1967. - V. 57, Nr. 3. - P. 407 - 415.
33. Hay G.A., Chesters M.S. Signalų perdavimo funkcijos slenksčio ir viršslenksčio regėjime // J. Opt. Soc. Amer. 1972.- V. 62, Nr. 8. P. 990 - 998.
34. Zeevi Y.Y., Mangoubi S.S. Triukšmo slopinimas fotoreceptoriuose ir jo reikšmė prieauginio intensyvumo slenksčiams // J. Opt. SOC. Amer. 1978. - V. 68, Nr. 12. - P. 1772 - 1776.
35. Campbell F.W., Robson J.G. Furjė analizės taikymas grotelių matomumui // J. Physiol. 1968. - V. 197, Nr. 3. - P. 551 - 566.
36. Sachs M.B., Nachmias J., Robson J.G. Erdvinio dažnio kanalai žmogaus regėjime // J. Opt. Soc. Amer. 1971. - V. 61, Nr. 9. - P. 1176 - 1186.
37. Glezeris V. D. Vizija ir mąstymas. M.: Nauka, 1993, - 283 p.
38. Glezeris V. D. Erdvinio matymo slenksčio modeliai // Žmogaus fiziologija. 1982. - K 4. - P. 547 - 558.
39. Greitas R.F. Kontrasto aptikimo vektorinio dydžio modelis // Kybernetik. 1974. - V. 16, Nr. 1. - P. 65 - 67.
40. Greitas R.F., Reichertas T.A. Erdvinio dažnio selektyvumas nustatant kontrastą // Vision Res. 1975. - V. 15, Nr. 6. - P. 637 - 643.
41. Schnitzler A.D. Erdvinio dažnio filtravimo pagal žmogaus regos sistemą teorija // J. Opt. Soc. Amer. 1976. - V. 66, Nr. 6. - P. 608 - 617; 617–625.
42. Wilsonas H.R. , Bergen R. Keturių mechanizmų modelis slenksčio erdviniam matymui // Vision Res. 1979. - V. 19, Nr. 1. - P. 19 - 32.
43. Wilsonas H.R., Gelbas D.J. Modifikuota linijos elementų teorija, skirta erdviniam dažniui ir pločiui atskirti // J. Opt. Soc. Amer. A. 1984. - V. 1, Nr. 1. - P. 124 - 131.
44. Vaizdinės sistemos RC modeliai. Apžvalga / G.Molesini, G.Viliani // Atti Fondaz. G.Ronchi e Contrib. 1-oji Naz. Ottica. 1974. V. 29, Nr. 1. - P. 103 - 148.
45. Schade O.H. Optinis ir fotoelektrinis akies analogas
46. J. Opt. SOC. Amer. 1956. - V. 46, Mo. 9. - P. 721 - 739.
47. Logvinenko A. D. Sensoriniai erdvės suvokimo pagrindai. M.: Maskvos valstybinio universiteto leidykla, 1985. - 222 p.
48. Novikova N.M., Danilova L.V. Matematinis slenksčio vizualinio aptikimo modelis / Voronežo universitetas. Voronežas, 1992. – dep. Į VINITI 07/21/92, N5 2392 - B92.
49. Hay G.A., Chesters M.S. Regėjimo slenksčio aptikimo modelis // J. Theor. Biol. 1977. - V. 67, Nr. 2. - P. 221 - 240.
50. Burtonas G.J. Periodinių modelių vizualinis aptikimas dviejose dimensijose // Vision Res. 1976. - V. 16, Nr. 9. - P. 991 - 998.
51. Kingdom F., Moulden V., Hall R. Linijos signalų aptikimo modelis regimajame triukšme // J. Opt. Soc. Amer. A. 1987. - V. 4, Nr. 12. - P. 2342 - 2354.
52. Limb J.O., Rubinstein C.B. Slenksčio matymo modelis, įskaitant regėjimo lauko nehomogeniškumą // Vision Res. 1977. V. 17, Nr. 4. - P. 571 - 584.
53. Kretz F., Scarabin F., Bourguignat E. Nehomogeninio modelio prognozės. Vietinių ir išplėstinių erdvinių dirgiklių aptikimas // J. Opt. Soc. Amer. 1979. - V. 69, Nr. 12. - P. 1635 -1648.
54. Emelyanovas S.N., Savenkovas V.I. Achromatinių dirgiklių vizualinio suvokimo slenksčio modelis // Straipsnių rinkinys. mokslinis tr. / Maskva energijos tarpt. 1984. - N 33. - S. 64 - 75.
55. Lavin E. R., Overington I. Slenksčio aptikimo modelis fotopiniam regėjimui // Opt. acta. 1972. - V. 19, Nr. 5. - P. 365 - 367.
56. Overington I. Vizija ir įsigijimas. Londonas: Pentech press, 1976. - 380 p.
57. Overingtonas I. Viso fotopinio vaizdo slenksčio veikimo modelio link // Opt. inž. 1982. - V. 21, Nr. 1. - P. 2 - 13.
58. Granrathas D., Hunt B.R. Dviejų kanalų vaizdo apdorojimo modelis žmogaus tinklainėje // Proc. SPIE. 1979. - V. 199. - P. 126 - 133.
59. Blackwell H.R. Vidaus apšvietimo lygių specifikacija // Ilium. inž. 1959. - V. 54, Nr. 6. - P. 317 - 353.
60. Murašova M. A. Analitiniai objektų slenkstinių kontrastų su fonu nustatymo metodai sprendžiant įvairaus sudėtingumo vizualines problemas: Dis. . Ph.D. tech. Sci. M., 1976. - 252 p.
61. Kontrastas ir matomumas: Techn. Rep. pateikė CIE TC 1-17 "Matomumo kontrasto metrika" / A.Korn ir kt. 1984. - 52 p.
62. Julesz B. Vizualinio modelio diskriminacija // IRE Trans. Informuoti. teorija. 1962. - IT-8, Nr. 2. - P. 84 - 92.
63. Julesz B. Vizualinio tekstūros suvokimo eksperimentai // sci. Amer. 1975. - V. 232, Nr. 1. - P. 34 - 43.
64. Charkevičius A. A. Spektrai ir analizė. M.: Fizmatgiz, 1962.236 p.
65. Vaizdą formuojančių sistemų parametrų įtakos informacijos perdavimui tyrimas: Tyrimo ataskaita (išvada) / I. P. Kontrolsky; Maskva energijos tarpt. M., 1976. - 152 p.
66. Katajevas S.I., Khromovas JI. I. Apie apibendrintą vaizdo kokybės vertinimo kriterijų // Tekhn. kinas ir televizija. 1962. - N5 4. -S. 17-18.
67. Shulman M. Ya. Gradientas ir informacijos kriterijai vaizdo gavimo sistemų kokybei // Zh. science. ir adj. fotogr. ir kinema-togr. 1974. - T. 19, Nr. 6. - P. 401 - 406.
68. Richards E.A. Pagrindiniai tiesioginio vaizdo vaizdo stiprintuvų sistemų veikimo žemo apšvietimo lygio apribojimai //1.fr. Fizik. 1968. - V. 8, Nr. 1. - P. 101 - 115.
69. Paprasčiausios formos objektų atpažinimo tikimybės ir stebėjimo įrenginio parametrų ryšys / N.F.Koščavcevas ir kt. // Proc. institutas / Maskva. energijos tarpt. 1972. – Laida. 123. - 42 - 49 p.
70. Koshchavtsev N.F., Sokolov D.S. Optinės sistemos MTF įtaka perduodamos informacijos kiekiui // Proc. institutas / Maskva. energijos tarpt. 1974. – Laida. 210. - 47 - 54 p.
71. Saghri J.A., Cheatham P.S., Habibi A. Vaizdo kokybės matas, pagrįstas žmogaus regos sistemos modeliu // Opt. inž. 1989.-V. 28, Nr. 7. - P. 813 -818.
72. Pearlman W.A. Vaizdinės sistemos modelis ir naujas iškraipymo matas vaizdo apdorojimo kontekste // J. Opt. Soc. Amer. 1978. V. 68, NR. 3. - P. 374 - 386.
73. Sakrison D.J. Apie stebėtojo vaidmenį ir iškraipymo priemonę perduodant vaizdą // IEEE Trans. Komunijoje. 1977. C0M-25, Nr. 11. - P. 1251 - 1266.
74. Swete J., Tanner W., Birdsall T. Statistinių sprendimų teorija ir suvokimas // Inžinerinė psichologija / Red. D. Yu. Panova ir V. P. Zinchenko. M.: Pažanga, 1964. - P. 269 - 335.
75. Geisler W.S. Idealaus stebėtojo teorija psichofizikoje ir psichologijoje // Phys. Scr. 1989. - V. 39, Nr. 1. - P. 153 - 160.
76. Pelli D.G. Neapibrėžtumas paaiškina daugelį vizualinio kontrasto aptikimo ir diskriminacijos aspektų // J. Opt. Soc. Amer. A. 1985. V. 2, Nr. 9. - P. 1508 - 1532.
77. Foley J.M., Legge G.E. Kontrastų aptikimas ir beveik slenksčio diskriminacija žmogaus regėjime // Vision Res. 1981. - V. 21, Nr. 7. - P. 1041 - 1053.
78. Kornfeld G.H., Lawson W.R. Vizualinio suvokimo modeliai // J. Opt. Soc. Amer. 1971. - V. 61, Nr. 6. - P. 811 - 820.
79. C.F salė, salė E.L. Netiesinis žmogaus regėjimo sistemos erdvinių charakteristikų modelis // IEEE Trans. Syst., Man, Cybern. 1977. – SMC-7, Nr. 3. - P. 161 - 170.
80. Martynovas V. N. Skaičiavimo metodas ir objektų matomumo nelygiame fone tyrimas: Dis. . Ph.D. tech. Sci. M., 1979 m. 218 S.
81. Martynovas V.N., Shkursky B.I. Vaizdinio analizatoriaus, kaip optimalios aptikimo sistemos, modelis // Opt. - kailis. pramonė. 1980 m. N5 8. - P. 1 - 4.
82. Martynovas V.N., Shkursky B.I. Vizualus objektų aptikimas nevienodai šviesiame fone // Opt. - kailis. industrija 1982. - M 1. - P. 6 - 9.
83. Krasilnikovas N. N. Vaizdų perdavimo ir suvokimo teorija. M.: Radijas ir Svyaz, 1986. - 248 p.
84. Voronin Yu. M. Stebėtojų modeliai, naudojami objektų vaizdams atskirti triukšmo fone // Proc. institutas / valst. OPTIKA tarpt. 1984. - T. 57, NUMERIS. 191. - 88 - 92 p.
85. Krasilnikovas N. N. Nauji funkcinio regėjimo modelio pokyčiai ir jo naudojimo rezultatai // Opt. - kailis. pramonė. 1991 m. Nr. 11. - P. 24 - 26.
86. Krasilnikovas N. N. Nauja kuriant informacinių sistemų apibendrintą funkcinio matymo modelį // Autometrija. 1992 m. N3 2. - 73 ~ 78 p.
87. Vaskovskis A. A. Ženklus sintezuojančių rodiklių vizualinio suvokimo skaičiavimo metodas ir tyrimas - Dis. . Ph.D. tech. Sci. M., 1987. - 188 p.
88. Sivyakovas I.N., Makulovas V.B., Pavlovskaya M.B. Vizualus neryškių ir triukšmingų vaizdų suvokimas // Proc. institutas / valst. OPTIKA tarpt. 1987. - T. 64, NUMERIS. 198. - 119 - 128 p.
89. Korolevas A. N., Morozova S. JI. , Sivyakovas I. N. Optinių-elektroninių stebėjimo sistemų informacinių charakteristikų analizė ir optimizavimas // Optich. ir. 1995. - Nr. 5. - P. 54 - 58.
90. Kononovas V.I., Fedorovsky A.D., Dubinsky G.P. Optinės vaizdo sistemos. Kijevas: Technika, 1981. - 134 p.
91. Burgess A.E. Statistiškai apibrėžti fonai: modifikuoto nebalinimo stebėtojo modelio veikimas // J. Opt. Soc. Amer. A. 1994. - V. 11, Nr. 4. - P. 1237 - 1242.
92. Triukšmo koreliacijos poveikis disko signalų aptikimui medicininiame vaizdavime / K.J.Myers ir kt. // J. Opt. Soc. Amer. A. 1985. - V. 2, Nr. 10. - P. 1752 - 1759.
93. Judy P.F., Swenson R.G. Pažeidimų aptikimas ir signalo ir triukšmo santykis KT vaizduose // Med. Fiz.- 1981,- V. 8, Nr. 1.- P. 13 23.
94. Viešbučių stebėjimo kriterijus ir jo koreliacija su žmogaus stebėtojo veikla / R.D.Fiete ir kt. // J. Opt. Soc. Amer. A. 1987. V. 4, NR. 6. - P. 945 - 953.
95. Myers K.J., Barrett H.H. Kanalo mechanizmo pridėjimas prie idealaus stebėtojo modelio // J. Opt. Soc. Amer. A. 1987. - V. 4, Nr. 12. - P. 2447 - 2457.
96. Rolland J.P., Barrett H.H. Atsitiktinio fono nehomogeniškumo įtaka stebėtojo aptikimo veikimui // J. Opt. Soc. Amer. A. 1992. - V. 9, Nr. 5. - P. 649 - 658.
97. Grigorjevas A.A., Koščavcevas N.F. Statistinė šviesos signalų aptikimo vizualiniu analizatoriumi teorija // Proc. institutas / Maskva. energijos tarpt. 1977. – Laida. 316. - S. I - 14.
98. Grigorjevas A.A., Koščavcevas N.F. Objektų aptikimo nelygiame fone tikimybės nustatymas // Proc. institutas / Maskva. energijos tarpt. 1977. – Laida. 316. - 15 - 18 p.
99. Grigorjevas A. A. Stebėtojo atliekamo objekto aptikimo atsitiktiniuose neadityviuose fonuose efektyvumo įvertinimas // Proc. mokslinis tr. / Maskva energijos tarpt. 1983. - Jei 12. - 24 - 28 p.
100. Levi L. Triukšmo rūšys regėjimo sistemoje // Opt. angl.- 1981. V. 20, Nr. 1. - P. 98 - 102.
101. Cohn T.E., Thibos L.N., Kleinstein R.N. Skaisčio prieaugio aptikimas // J. Opt. Soc. Amer. 1974. - V. 64, Nr. 10. - P. 1321 - 1327.
102. Cohn T.E. Skaisčio prieaugio aptikimas: atsitiktinio skaisčio svyravimų poveikis // J. Opt. Soc. Amer.- 1976. V. 66, Nr. 12. - P. 1426 - 1428.
103. Kramer G. Matematiniai statistikos metodai. M.: Mir, 1975. - 648 S.
104. SW. Korn G., Korn T. Matematikos vadovas mokslininkams ir inžinieriams: apibrėžimai, teoremos, formulės. M.: Nauka, 1984. - 831 p.
105. Grigorjevas A. A. Rezultatų apdorojimo metodas atliekant eksperimentus priverstinio pasirinkimo metodu // II Intern. apšvietimo inžinerija konf. 22 d., 1995 m. gegužės 27 d.: Santrauka. ataskaita - Suzdal, 1995. -S. 152–153.
106. Bardinas K.V. Jautrumo slenksčių problema ir psichofiziniai metodai. M.: Nauka, 1976. - 396 p.
107. Tarasenko F. P. Informacijos teorijos kurso įvadas. Tomskas: Tomsko universiteto leidykla, 1963. 240 p.
108. Grigorjevas A. A. Optinių-elektroninių prietaisų fiziniai pagrindai. M.: Mosk. energijos Institutas, 1986. - 32 p.
109. Grigorjevas A. A., Firsovas O. Ju. Objektų identifikavimo neatsitiktiniame fone statistinių sprendimų teorijos taikymas // Apšvietimo inžinerija, šviesos šaltiniai ir jų gamybos technologija.
110. Tarpuniversitetinis. Šešt. mokslinis tr. / Mordovas. valstybė univ. Saranskas, 1990. - P. 64 - 70.
111. Berezin N. P., Trifonov M. I., Romanov S. S. Formalūs vizualinio aptikimo modeliai // Proc. institutas / valst. optinis tarpt. -1984 m. T. 57, NUMERIS. 191. - 17-29 p.
112. Samarsky A.A., Gulin A.V. Skaitiniai metodai. M.: Nauka, 1989. - 429 p.
113. Sensorinių sistemų fiziologija: 3 dalyse 1 dalis. Regėjimo fiziologija / E. G. Shkolnik-Yarros ir kt.; Red. V. G. Samsonova. D.: Nauka, 1971. - 416 p.
114. Vos J.J., Walraven J., van Meeteren A. Light profiles of the foveai image of a point source // Vision Res. 1976. - V. 16, Nr. 2. - P. 215 - 219.
115. Kravkovas S.V. Akis ir jos darbas. Regėjimo psichofiziologija, apšvietimo higiena. M. - L.: SSRS mokslų akademijos leidykla, 1950. - 532 p.
116. Johnson S.A., Keltner J.L., Balestrery F. Taikinio dydžio ir ekscentriškumo įtaka vizualiniam aptikimui ir skyrai // Vision Res. 1978. - V. 18, Nr. 9. - P. 1217 - 1222.
117. Rodyklė J.S., Hess R.F. Kontrasto jautrumo gradientas per pagrindinius žmogaus regėjimo lauko įstrižus dienovidinius // Vision Res. 1990. - V. 30, Nr. 3. - P. 497 - 501.
118. Lie I. Vizualinis aptikimas ir skiriamoji geba kaip tinklainės lokuso funkcija // Vision Res. 1980. - V. 20, Nr. 11. - P. 967 -974.
119. Tyrimo ataskaita 134/78 (baigiama) tema „Quinta“ / A. A. Grigorjevas; Maskva energijos tarpt. Inv. K SB-1245s. - M., 1980.- 142 p.
120. Grigorjevas A. A., Rasskazovas A. I., Shestopalova I. P. Matricinio dujų išlydžio indikatoriaus panaudojimo efektyvumo sprendžiant atpažinimo problemas tyrimas // Proc. mokslinis tr. / Mosk.energ. tarpt. 1984. - N 46. - P. 102 - 107.
121. Grigorjevas A. A., Levčukas Yu.A. Televizijos įrenginys, skirtas tirti jautrumo pasiskirstymą išilgai regėjimo organo tinklainės // Rink. mokslinis tr. / Maskva energijos tarpt. 1988. - Nr. 164. - P. 129 - 134.
122. Pavlovas N.I., Voroninas Yu.M. Objektų aptikimo optinės-elektroninės stebėjimo sistemos monitoriaus ekrane tikimybė Opt. J. 1994. - N5 7. - P. 3 - 7.
123. Spalvotų kineskopų gamyba / V.I.Baranovskis ir kt.; Pagal generolą red. V.I. Baranovskis. M.: Energija, 1978, - 368 p.
124. GOST 7721-89. Šviesos šaltiniai spalvų matavimams. Tipai. Techniniai reikalavimai. Žymėjimas. M.: Standartų leidykla, 1989.- 19 p.
125. Gurevich M. M. Fotometrija (teorija, metodai ir instrumentai). L.: Energoatomizdat, 1983. 272 p.
126. Optinių-mechaninių prietaisų projektuotojo žinynas / V.A.Panov ir kt.; Pagal generolą red. V.A.Panova. L.: Mechanikos inžinerija, 1980. - 742 p.
128. Rabinovičius S. G. Matavimo klaidos. L.: Energija, 1978. - 261 p.
129. Metrologija ir elektros matavimo įranga / V.I.Didenko ir kt.; Red. V. N. Malinovskis. M.: Leidykla MPEI, 1991. - 80 p.
130. Volkenšteinas A. A. Mažo ryškumo vizualinė fotometrija.- M. L.: Energija, 1965. - 142 p.
131. Litvinovas V. S., Rokhlin G. N. Optinės spinduliuotės šiluminiai šaltiniai (teorija ir skaičiavimas). M.: Energija, 1975. - 248 p.
132. Arkhipovas B.B., Grigorjevas A.A. Šiuolaikiniai stebėtojo objektų aptikimo tikimybės skaičiavimo metodai // Apšvietimas"96: Pranešimų santraukos. Tarptautinė mokslinė ir techninė konferencija. 1996 m. spalio 9-11 d. - Varna, 1996. P. 14.
133. Arkhipov B. B., Grigoriev A. A. Matematinis regėjimo organo modelis, skirtas objektų aptikimui taikomajame fone // Apšvietimas"96: Tarptautinės mokslinės ir techninės konferencijos tezės. 1996 m. spalio 9-11 d. Varna, 1996 m. 90-91 p.
134. Arkhipov B. B., Grigoriev A. A. Analitinis jautrumo pasiskirstymo tinklainėje tyrimas statistiniame regėjimo organo modelyje // III Intern. apšvietimo inžinerija konf. 1997 m. birželio 9-12 d.: Santrauka. ataskaita Novgorod, 1997. - P. 64.
135. Arkhipov B. B., Grigoriev A. A. Įrenginys, skirtas tirti tikimybę, kad stebėtojas aptiks ir identifikuos objektus atsitiktiniame fone // III Intern. apšvietimo inžinerija konf. 1997 m. birželio 9-12 d.: Santrauka. ataskaita Novgorod, 1997. - P. 65.
Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateikti moksliniai tekstai yra paskelbti tik informaciniais tikslais ir buvo gauti naudojant originalų disertacijos teksto atpažinimą (OCR). Todėl juose gali būti klaidų, susijusių su netobulais atpažinimo algoritmais. Mūsų pristatomuose disertacijų ir santraukų PDF failuose tokių klaidų nėra.
Sveiki, mieli habros skaitytojai ir habros kritikai. Šį įrašą norėčiau skirti tokiai aktualiai šiandieninei temai kaip objektų aptikimas vaizduose.
Kaip vieną iš tokio aptikimo algoritmų, apsvarstykite galimybę pasirinkti greitą ir efektyvų slenkstį. Otsu metodas.
Įvadas
Taigi, pradėkime iš eilės. Apskritai objekto aptikimo užduotis yra nustatyti objekto buvimą vaizde, kuris turi tam tikrų specifinių savybių.Tokia savybė galėtų būti, pavyzdžiui, ryškumas. Vienas iš paprasčiausių ir natūraliausių objekto (ar objektų) aptikimo būdų yra pasirinkti ryškumo slenkstį arba slenksčio klasifikaciją (slenkstį). Tokio slenksčio paskirtis – padalyti vaizdą į šviesų objektą (priekinį planą) ir tamsų foną (foną). Tie. objektas yra rinkinys tų pikselių, kurių ryškumas viršija slenkstį ( aš > T), o fonas yra likusių pikselių, kurių ryškumas yra mažesnis už slenkstį ( aš < T).
Taigi pagrindinis parametras yra riba T. Kaip jį išsirinkti?
Yra daugybė būdų, kaip pasirinkti slenkstį. Greitas ir efektyvus metodas yra japonų mokslininko Nobuyuki Otsu 1979 metais išrastas metodas. Apie tai kalbėsime toliau.
Otsu metodas
Tegul yra 8 bitų vaizdas, kuriam reikia apskaičiuoti slenkstį T. Jei vaizdas yra 24 bitų, jį galima lengvai konvertuoti į 8 bitų naudojant pilkos spalvos tonus:aš = 0.2125 R + 0.7154 G + 0.0721 B
Otsu metodas slenksčiui apskaičiuoti naudoja vaizdo histogramą. Priminsiu, kad histograma yra dėžučių rinkinys, kurių kiekvienas apibūdina į jį patenkančių imties elementų skaičių. Mūsų atveju pavyzdys yra skirtingo ryškumo pikseliai, kurios gali turėti sveikųjų skaičių reikšmes nuo 0 iki 255.
Vaizdo su objektu pavyzdys:
Šio vaizdo histograma: 
Iš histogramos žmogus gali lengvai pamatyti, kad yra dvi aiškiai atskirtos klasės. Otsu metodo esmė yra nustatyti slenkstį tarp klasių taip, kad kiekviena iš jų būtų kuo „tankesnė“. Matematiškai tai reiškia, kad sumažinama dispersija tarp klasės, kuri apibrėžiama kaip svertinė dviejų klasių dispersijų suma: 
Čia w 1 ir w 2 - atitinkamai pirmosios ir antrosios klasės tikimybės.
Savo darbe Otsu parodo, kad dispersijos sumažinimas klasėje prilygsta maksimizavimui tarp klasės dispersija, kuri yra lygi: 
Šioje formulėje a 1 ir a 2 - kiekvienos klasės aritmetiniai vidurkiai.
Šios formulės ypatumas yra tas w 1 (t + 1), w 2 (t + 1), a 1 (t + 1), a 2 (t+ 1) lengvai išreiškiami ankstesnėmis reikšmėmis w 1 (t), w 2 (t), a 1 (t), a 2 (t) (t- srovės slenkstis). Ši funkcija leido mums sukurti greitą algoritmą:
- Apskaičiuojame histogramą (vienas praėjimas per pikselių masyvą). Tada jums reikia tik histogramos; pereiti per visą vaizdą nebereikia.
- Pradedant nuo slenksčio t= 1, pereiname per visą histogramą, perskaičiuodami dispersiją kiekviename žingsnyje σ b (t). Jei bet kuriuo iš žingsnių dispersija yra didesnė už didžiausią, tada atnaujiname dispersiją ir T = t.
- Reikalinga riba yra T.
Tai yra rezultatas, gautas įgyvendinus aukščiau pateiktą algoritmą: 
Apskaičiuota riba: 
Tikras pavyzdys
Be dirbtinai sugeneruoto pavyzdžio, norėčiau parodyti ir tikrąnaudojant metodą.
Mano dabartinis darbas reikalauja lokalizuoti brūkšninį kodą paveikslėlyje: 
Prieš naudodami Otsu metodą, turite atlikti išankstinį apdorojimą, kad kažkaip būtų atsižvelgta į vienmačio brūkšninio kodo struktūrines ypatybes. Jei to nepadarysite, metodas tiesiog nieko nedarys. Brūkšninio kodo struktūros ypatumas yra tas, kad jis susideda iš vertikalių juostelių, todėl turi didelius horizontalius darinius ir mažus vertikalius. Todėl, jei vaizdą paimsime kaip skirtumą tarp horizontalių ir vertikalių darinių, o tada pritaikysime vidurkinimo filtrą, gausime štai ką: 
Neblogai, tiesa? Brūkšninio kodo vaizdas aiškiai matomas vaizde ir išsiskiria žymiai didesniu ryškumu, palyginti su aplinkiniais objektais. Dabar galite saugiai naudoti Otsu metodą: 
Dėl to gavome teisingai lokalizuotą brūkšninį kodą.
Diegimas C++
Na, kaip ir žadėjau, slenksčio skaičiavimo įgyvendinimas naudojant Otsu metodą C++ kalboje su komentarais:* Šis šaltinio kodas buvo paryškintas naudojant šaltinio kodo žymėjimą.
- typedef unsigned char imageInt;
- // Slenksčio nustatymas Otsu metodu
- int otsuThreshold(imageInt *vaizdas, int dydis)
- // Tikrina, ar nėra NULL ir pan. nuleiskime jį, kad susikauptume
- // veikiant metodui
- // Apskaičiuokite mažiausią ir didžiausią visų pikselių ryškumą
- int min = vaizdas;
- int max = vaizdas;
- už (int i = 1; i< size; i++)
- int reikšmė = vaizdas[i];
- if(vertė< min)
- min = vertė ;
- jei (vertė > maks.)
- max = vertė ;
- // Histogramą žemiau ir aukščiau ribos min ir max vertės,
- // todėl nėra prasmės kurti 256 dėžių histogramą
- int histSize = maks. – min. + 1;
- int * hist = naujas int ;
- // Užpildykite histogramą nuliais
- už (int t = 0; t< histSize; t++)
- hist[t] = 0;
- // Ir apskaičiuokite dėžių aukštį
- už (int i = 0; i< size; i++)
- hist - min]++;
- // Įveskime du pagalbinius skaičius:
- int m = 0; // m - visų dėžių aukščių suma, padauginta iš jų vidurio padėties
- int n = 0; // n - visų dėžių aukščių suma
- už (int t = 0; t<= max - min; t++)
- m += t * hist[t];
- n += hist[t];
- float maxSigma = -1; // Didžiausia tarpklasių dispersijos reikšmė
- int slenkstis = 0; // Slenkstis, atitinkantis maxSigma
- int alfa1 = 0; // Visų 1 klasės šiukšliadėžių aukščių suma
- int beta1 = 0; // Visų 1 klasės dėžių aukščių suma, padauginta iš jų vidurio padėties
- // Alpha2 kintamasis nereikalingas, nes jis lygus m - alfa1
- // Beta2 kintamasis nereikalingas, nes jis lygus n – alfa1
- // t eina per visas įmanomas ribines vertes
- už (int t = 0; t< max - min; t++)
- alfa1 += t * hist[t];
- beta1 += hist[t];
- // Apskaičiuokite 1 klasės tikimybę.
- float w1 = (float )beta1 / n;
- // Nesunku atspėti, kad w2 irgi nereikalingas, nes jis lygus 1 – w1
- // a = a1 - a2, kur a1, a2 yra 1 ir 2 klasių aritmetiniai vidurkiai
- float a = (plūduriuoti )alpha1 / beta1 - (plūduriuoti )(m - alfa1) / (n - beta1);
- // Galiausiai apskaičiuojame sigmą
- float sigma = w1 * (1 - w1) * a * a;
- // Jei sigma yra didesnė už esamą maksimumą, atnaujinkite maxSigma ir slenkstį
- jei (sigma > maxSigma)
- maxSigma = sigma;
- slenkstis = t;
- // Nepamirškime, kad slenkstis buvo skaičiuojamas nuo min, o ne nuo nulio
- slenkstis += min;
- // Tai tiek, slenkstis paskaičiuotas, grąžink į viršų :)
- grąžinimo slenkstis;
Išvada
Taigi, mes pažvelgėme į Otsu metodo naudojimą objektams vaizduose aptikti. Šio metodo pranašumai yra šie:- Įgyvendinimo paprastumas.
- Metodas puikiai prisitaiko prie įvairaus tipo vaizdų, pasirenkant optimaliausią slenkstį.
- Greitas apyvartos laikas. Reikalingas O(N) operacijos, kuriose N- vaizdo pikselių skaičius.
- Metodas neturi parametrų, tiesiog paimk jį ir pritaikyk. MatLab tai yra funkcija greythresh() be argumentų (kodėl pateikiau pavyzdį iš MatLab? Tiesiog šis įrankis yra de facto vaizdo apdorojimo standartas).
- Pats slenkstinis dvejetainis nustatymas yra jautrus netolygiam vaizdo ryškumui. Šios problemos sprendimas galėtų būti vietinių slenksčių įvedimas, o ne vienas pasaulinis.
Šaltiniai
- Otsu, N., "Slenksčio pasirinkimo metodas iš pilkos spalvos histogramų", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol. 9, Nr. 1, 1979, p. 62-66.
Objekto aptikimas naudojant žvalgybos įrangą yra sprendimo dėl objekto buvimo ar nebuvimo tam tikroje erdvės srityje priėmimo ir apdorojimo signalų procesas.
Priėmimas Signalų perdavimas visada vyksta vienokių ar kitokių trukdžių fone (paties imtuvo triukšmas, radijo triukšmas iš kosmoso, atspindys nuo hidrometeorų, žemės paviršiaus ir kt.).
Trikdžių buvimas sukelia perduodamų signalų iškraipymą ir situacijos vertinimo klaidas. Kai aptinkama, galimos keturios situacijos.
Pirma, jei objektas tikrai yra ir signalai ateina esant trukdžiams, tada, remdamasis žvalgybos duomenimis, stebėtojas gali priimti du sprendimus: pirma – yra objektas ir antra – objekto nėra. Pirmuoju atveju (t.y. sprendžiant, kas yra objektas, kai daiktas yra tikrovėje) vadinamas teisingas aptikimas objektas. Antruoju atveju (sprendimo dėl objekto nebuvimo priėmimas, kai objektas yra) - praleisti objektą. Neapibrėžto atsakymo galimybė – „nežinoma, ar objektas egzistuoja, ar ne“ – atmesta.
Antra, jei objekto nėra, tai esant trukdžiams galimi ir du sprendimai: objektas yra ir objekto nėra. Šiuo atveju vadinamas sprendimo dėl objekto buvimo (kai iš tikrųjų jo nėra) priėmimas klaidinga nerimas ir sprendimas dėl objekto nebuvimo, teisingas neaptikimas.
Taikinio nebuvimas ir klaidingas pavojaus signalas yra objekto aptikimo klaidos. Kadangi bendru atveju signalai ir triukšmas yra atsitiktinės laiko funkcijos, tai vienokio ar kitokio sprendimo priėmimas yra atsitiktinio pobūdžio. Todėl išvardintų situacijų atsiradimo galimybė dažniausiai apibūdinama atitinkamomis tikimybėmis: teisingo W aptikimo Wpr praleidimu, klaidingo pavojaus signalo Wlt ir teisingo W pn neaptikimo tikimybe.
Teisingas objekto aptikimas ir praleidimas (jei objektas iš tikrųjų yra) sudaro visą nesuderinamų įvykių grupę, todėl
Panašiai klaidingas aliarmas ir teisingas neaptikimas sudaro visą nesuderinamų įvykių grupę, kai nėra objekto.
W LT + W PH =l (2)
Keturios nagrinėjamos tikimybės yra sąlyginės, nes jie apibūdina įvykius, vykstančius objekto buvimo ar nebuvimo sąlygomis. Realiomis žvalgybos stoties veikimo sąlygomis negalime iš anksto žinoti, ar apžiūrimoje erdvėje yra objektų, ar jų nėra.
Objekto buvimo mus dominančioje erdvėje tikimybę pažymėkime W(t), o objekto nebuvimo tikimybę W(o).
Minėti keturi įvykiai taip pat sudaro visą nesuderinamų įvykių grupę, todėl
W(ts).Wpo+W(ts)Wpr+W(o)Wlt+W(o)W PN =l (3)
čia: W(t).Wpo – besąlyginė teisingo aptikimo tikimybė,
W(ts)Wpr – besąlyginė tikimybė praleisti tikslą,
W(o)Wlt yra besąlyginė klaidingo aliarmo tikimybė,
W(o)W PN yra besąlyginė teisingo neaptikimo tikimybė. Optimalus aptikimo įrenginys bus įrenginys, su kuriuo galima pasiekti geriausią (palyginti su kitais) pasirinkto kriterijaus vertę, kai visi kiti dalykai yra vienodi. Dažniausiai naudojami trys kriterijai: idealaus stebėtojo kriterijus, Neymano-Pearsono kriterijus ir nuoseklios analizės kriterijus.
Pagal idealaus stebėtojo kriterijų, optimalus aptikimo įrenginys turi užtikrinti minimalią bendrąją besąlyginę aptikimo klaidų tikimybę, t.y.
Wosh=W(ts).Wnp+W(o)Wlt -»min (4)
Idealaus stebėtojo kriterijus naudojamas radijo ryšio sistemoms, kai tikimybės W(t) ir W(o) žinomos a priori.
Santykinis klaidų dažnis nustatomas pagal išankstines tikimybes W(t) ir W(o). Todėl vidutinė bendrosios (bendrosios) paklaidos tikimybė yra lygi
Wosh = W(ts) Wpr+ W(o)Wlt, (5)
o teisingo signalo aptikimo tikimybė lygi
Pagal Neyman-Pearson kriterijų optimalus prietaisas pasižymi didžiausiu skirtumu
Wpo*Wlt ir Wlt<=(Wлт)доп (6)
Todėl optimalus Neyman-Pearson testo pobūdis yra tas, kad jis maksimaliai padidina teisingo aptikimo tikimybę, atsižvelgiant į fiksuotą klaidingo aliarmo tikimybę.
Priimančiame įrenginyje, kurio pagalba aptinkami signalai, nustatomos įvairių pranešimų užpakalinės tikimybės (pavyzdžiui, pranešimas - yra objektas ar jo nėra) ir nurodymas kaip sprendimas yra tas pranešimas, tikimybė. kurių didesnis už kitus. Pagrindinės prietaiso, naudojamo signalams aptikti, charakteristikos yra imtuvo veikimo charakteristikos.
Imtuvo (detektoriaus) veikimo charakteristika parodo Wpo priklausomybę nuo signalo ir triukšmo santykio detektoriaus įėjime (q) esant nurodytai Wlt vertei.
Fig. 1 paveiksle parodytos atitinkamos priklausomybės detektoriaus, aprašyto ryšiu
o siaurajuosčio impulsinio signalo atveju. Taigi, apskaičiavus signalo ir triukšmo santykį priėmimo taške ir žinant Wlt , W galima nustatyti.
1 pav. Wpo priklausomybė nuo signalo ir triukšmo santykio
Tikimybės aptikti įsibrovėlį apskaičiavimas
Apskaičiavus klaidingų pavojaus signalų laikotarpį, būtina apskaičiuoti CO ASO aptikimo tikimybę.
Nepriklausomai nuo informacijos apdorojimo algoritmo ir aptikimo vietų skaičiaus kiekvienoje riboje, bendra forma (SLOS m iš n), programinės įrangos aptikimo tikimybės apskaičiavimo formulė bus tokia:
čia k yra sumos nario eilės skaičius, pirmąjį laikant nuliu, ;
k+1 elementų derinių skaičius k;
Tikimybė aptikti i liniją;
Visų galimų aptikimo tikimybių iš n-galų sandaugų suma n+k, faktoriai, aibės narių skaičius lygi n elementų derinių nariui n-m-k. Tuo atveju, kai programinė įranga apima 3 aptikimo linijas, kai įsibrovėlis įveikia programinę įrangą, galimos skirtingos aptikimo tikimybių reikšmės, priklausomai nuo pasirinkto SLOS.
1 kambarys
2 kambarys
2 variantas
1 kambarys
2 kambarys
3 variantas
1 kambarys
2 kambarys
Iš gautų rezultatų matyti, kad tik naudojant SLOS 2:3 ir 3:4 visuose pasirinktuose patalpų PSO išdėstymo variantuose, pasiekiama reikiama įsibrovėlio aptikimo tikimybės reikšmė.
Optimalaus informacijos apdorojimo algoritmo nustatymas
Gavus informacinę sistemą su minimaliomis sąnaudomis, būtina nustatyti jos aptikimo įsibrovėlio tikimybę ir klaidingų aliarmų laikotarpį. Klaidingų pavojaus signalų laikotarpis yra laikina CO charakteristika. Jis glaudžiai susijęs su informacijos apdorojimo algoritmu, leidžiančiu nustatyti optimalų signalų apdorojimo algoritmą.
Šiuo metu plačiai naudojami du SLOS algoritmai, būtent:
a) Algoritmas A - susideda iš to, kad pirmą kartą suaktyvinus vieną iš PSO, laikui bėgant iš likusių n-1 PSO gaunami kiti m-1 signalai, o juos gavus aptikimo posistemis generuoja pavojaus signalą. Jei per nustatytą laiką negaunamas nurodytas signalų skaičius, signalas atstatomas ir viskas kartojama nuo pradžių.
b) Algoritmas B - susidedantis iš to, kad po pirmos operacijos tam tikrą laiką gaunamas signalas iš vienos iš likusių m-1 techninių aptikimo priemonių. Kai gaunamas antras signalas, vėl per tam tikrą laikotarpį gaunamas signalas iš vieno iš likusių m-2 PSO ir pan. Kol bus gautas m aliarmas ir generuojamas CO pavojaus signalas. Jei informacijos įvedimo proceso metu bent kartą per tam tikrą laikotarpį negaunamas signalas iš PSO, informacija nustatoma iš naujo ir procesas kartojamas.
Atkreipkite dėmesį, kad skaitinės reikšmės ir gali būti susietos ryšiu:
Klaidingo pavojaus laikotarpio skaičiavimas
Klaidingų pavojaus signalų laikotarpį apskaičiuosime naudodami B algoritmo formulę, nes būtent šis algoritmas yra atspariausias klaidingiems pavojaus signalams (pageidautina). Ši priklausomybė turi tokią formą:
kur yra klaidingų pavojaus signalų laikotarpis pagal B algoritmą;
k - PSO sekcijų skaičius kiekvienoje riboje;
n yra SO etapų skaičius;
m TCO signalų skaičius programinės įrangos aktyvinimo signalui generuoti;
Loginio signalo apdorojimo laikas su algoritmu B; (750 ms)
Visų galimų PSO klaidingo aliarmo periodų sandaugų suma, įvairios ribos su n-m koeficientais kiekviename.
1 variantas
1 kambarys.
2 kambarys.
2 variantas
1 kambarys.
2 kambarys.
3 variantas
1 kambarys.
2 kambarys.
Remdamasis gautais duomenimis, renkuosi SLOS 2:4, nes jis suteikia maksimalias įsibrovėlio aptikimo tikimybės reikšmes, o klaidingo pavojaus signalo laikotarpis yra didesnis nei reikalaujama.
Skaičiuojant vidaus patalpų LT laikotarpius, reikia atsižvelgti į tai, kad jose įrengti detektoriai, kaip taisyklė, veikia ne visą parą, o tik dalis jų. Šią apskaitą galima atlikti naudojant apkrovos koeficientą, kuris parodo detektoriaus veikimo laiko per savaitę ir 168 valandų (valandų per savaitę) santykį. Nereguliariai atidaromoms patalpoms, patalpoms, kuriose dirbama viena pamaina, patalpoms, kuriose dirbama dviem pamainomis, ir patalpoms, kuriose dirbama trimis pamainomis (visą parą) (dėl dviejų poilsio dienų).
1 variantas:
1 kambarys
2 kambarys
2 variantas
1 kambarys
2 kambarys
3 variantas
1 kambarys
2 kambarys
Apsaugos aptikimo sistemos išlaidų apskaičiavimas
Aptikimo zonos ilgis (Loobn) daro didelę įtaką programinės įrangos kainai, o įtakos laipsnį lemia ryšys:
