- •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.
3.6.9.3. Описание алгоритмов распознавания подвижных точечных объектов.
3.6.9.3.1. Описание детерминированного алгоритма распознавания подвижных точечных объектов.
В соответствии с детерминированным алгоритмом решение о распознавании подвижного точечного объекта принимается по наличию участка траектории, пересекающего определенное число элементов поля наблюдения (рецепторов сетчатки). Количество ячеек поля, составляющих этот участок, задается величиной «SizeWay». Для описания классов объекта и помехи введены следующие основные логические признаки:
«П - точка» - ячейка поля, в которой приращение яркости за время между соседними кадрами превышает некоторый порог «VolumeBrightness»;
«Элементарное перемещение» - представляет собой поочередное появление двух соседних П - точек в течении следования допустимого числа кадров;
«Траектория» - определяется в виде набора элементарных перемещений, происшедших друг за другом в пространстве и времени, причем кривизна траектории ограничена тем, что очередное элементарное перемещение, начиная с третьего, невозможно в направлении, противоположном предыдущему.
С учетом данных логических признаков детерминированный алгоритм можно представить как процедуру распознавания подвижных точек, основанную на идее сочетания последовательного анализа и многостадийного поиска выделяемых на изображении П - точек, элементарных перемещений и участков траекторий:
Первая стадия обработки информации (не считая покадрового вычитания) в этом алгоритме начинается в момент поступления изображения очередного кадра. При этом равномерно просматривается все поле изображения, выделяются П - точки и их положение на сетчатке. Таким образом, на первой стадии осуществляется пространственная селекция - по яркости.
На второй стадии просматриваются только ячейки, соседние к ранее выделенным и в них выделяются “переместившиеся” П - точки, которые появились спустя время, допустимое для пересечения подвижной точкой одной ячейки поля. На этой стадии осуществляется временная селекция - по скорости.
На третьей стадии процесса распознавания в предполагаемом направлении движения просматриваются только ячейки, соседние с ячейками, выделенными на второй стадии. В результате этого осуществляется пространственно-временная селекция - по наличию и кривизне траектории.
Такая процедура продолжается до выявления фиксированного количества последовательно появившихся соседних П - точек (селекция по длине траектории). Это позволяет проверить гипотезу о последовательном пересечении траекторией объекта совокупности ячеек поля путем выявления на изображении элементов с изменившейся яркостью.
Таким образом, детерминированный алгоритм является последовательной процедурой с фиксированным размером выборки (= «SizeWay») при распознавании объекта и неопределенной, но ограниченной выборкой (£ «SizeWay») при идентификации помехи.
При наличии интенсивных помех во многих ячейках поля наблюдения может быть много П - точек, меньше их элементарных перемещений и совсем немного - более длинных образований из последовательных элементарных перемещений. Именно поэтому уже на первых стадиях многостадийность поиска и последовательность распознавания значительно сокращают объем обрабатываемой оптической информации, а поэлементный опрос поля наблюдения на первой стадии анализа увеличивает помехозащищенность обзорно-поисковой системы по сравнению с методами анализа интегральных характеристик.