- •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.
3.6. Описание процедур и функций, реализующих цифровую модель.
Представленные ниже описания процедур и функций, составляющих данную цифровую модель, включают в себя, как правило, 3 следующих обязательных пункта:
функциональное назначение процедуры или функции и обращение к ней из основной программы;
описание идентификаторов переменных и массивов, используемых процедурой (функцией), которое состоит из трех подпунктов:
глобальные переменные и массивы, используемые данной процедурой (функцией);
вспомогательные локальные переменные и массивы, объявляемые самой подпрограммой;
выходные данные - данные определенные в данной процедуре (функции) и используемые за ее пределами;
Описание логики подпрограммы (со ссылкой на формальное описание данной процедуры или функции на алгоритмическом языке).
Формальное описание на алгоритмическом языке процедур и функций, реализующих данную цифровую модель, представлено в пункте «Приложении ¹ 1: Листинг программы.» настоящей записки.
Описание процедуры распознавания выбивается из указанного шаблона. В описании данной процедуры введен ряд дополнительных подпунктов:
содержательная постановка задачи автоматического распознавания подвижных точечных объектов;
описание алгоритмов распознавания подвижных точечных объектов (детерминированного, вероятностного, комбинированного алгоритмов, а так же вероятностного и комбинированного алгоритмов с усеченной выборкой признаков);
описание вспомогательных процедур и функций, предназначенных для работы с памятью системы распознавания и для отображения фактов принятия системой решения об обнаружении помехи или объекта.
Кроме того нет смысла говорить о выходных данных процедур-функций, так как результат работы функции отображается под идентификатором этой функции.
3.6.1. Процедура расчета коэффициентов.
3.6.1.1. Функциональное назначение.
Процедура расчета коэффициентов является вспомогательной в данной цифровой модели и предназначена для расчета значений LevelHigh и LevelLow - соответственно верхнего и нижнего порогов «отношения правдоподобия» для принятия решения о распознавании подвижного точечного объекта в соответствии с вероятностным, комбинированным, вероятностным с усеченной выборкой признаков или комбинированным с усеченной выборкой признаков алгоритмом. Данные пороги рассчитываются исходя из задаваемых исследователем качеств работы того или иного алгоритма распознавания подвижного точечного объекта, а именно: вероятностью потери объекта (P_PO) и вероятностью ложного обнаружения (P_LO).
Кроме того, данная процедура позволяет рассчитывать пороги «отношения правдоподобия», значения которых изменяются (уменьшаются) в зависимости от номера шага наблюдения. В этом случае значения меняющихся верхнего и нижнего порогов «отношения правдоподобия» записываются соответственно в массивы ArrayLH и ArrayLL для всех шагов наблюдения.
Далее в данной процедуре рассчитываются несколько вспомогательных коэффициентов (K1, K12, K13), которые в процессе распознавания подвижного точечного объекта используются для определения значений параметров LevelOldScreen и LevelRealScreen - «отношения правдоподобия» для выборки признаков соответственно от прошлых кадров или на текущем кадре, величина которого в дальнейшем сравнивается с порогами «отношения правдоподобия» LevelHigh и LevelLow. При расчете вышеупомянутых коэффициентов (K1, K12, K13) принимаются во внимание следующие скоростные и яркостные признаки объекта и помехи: V_min, V_max, V_Waiting, V_SKO, WaitingBrightness, Pom_SKO. Кроме того, при расчете коэффициента K12 используется вероятностный интеграл вида:
|
x |
|
-t2 |
|
F ( x ) = |
ò |
e |
|
d t. |
|
0 |
|
|
|
С целью вычисления данного интеграла в процедуру входит вспомогательная процедура-функция «Integral», предназначенная для расчета указанного вероятностного интеграла. Вызов данной функции осуществляется из процедуры строкой вида: