- •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.
2.2. Основание для разработки.
Разработке подлежит цифровая модель для исследования работы группы алгоритмов (детерминированного, вероятностного, вероятностного с усеченной выборкой признаков, комбинированного и комбинированного с усеченной выборкой признаков алгоритмов), предназначенных для распознавания подвижных точечных объектов на фоне стационарных, нестационарных, случайных помех по квантованной видеоинформации, которая отображает множество сигналов дискретного поля наблюдения, полученных в последовательные моменты времени. Цифровая модель предназначена для лабораторных работ с целью моделирования и исследования на ЭВМ работы данных алгоритмов, выполняющих распознавание по видеоинформации о динамическом изображении, структура которого может содержать подвижные точечные объекты, появляющиеся и исчезающие на сложном фоне стационарных и нестационарных помех различной яркости и формы. Цифровая модель должна позволять с помощью машинного эксперимента оценивать и сравнивать качество работы данных алгоритмов вероятностями ошибочных решений и средним количеством последовательных замеров признаков, исследуемых при распознавании, то есть быстродействием.
Заказчиком данной разработки является кафедра информатики и вычислительной техники Омского Государственного Университета.
Плановые сроки начала и окончания разработки: начало - 15 декабря 1995 года; окончание - 15 мая 1996 года.
Порядок оформления и предоставления результатов работы Заказчику - по окончании сроков проектирования.
2.3. Назначение.
В ряде областей человеческой деятельности особый интерес представляет задача распознавания подвижных малоразмерных объектов по их видеоизображениям. Распознавание подобных объектов затруднено из-за того. что они удалены от точки наблюдения и не могут быть охарактеризованы какой-либо геометрической формой, а также, зачастую, из-за отсутствия сведения о времени и месте их возможного появления. В ряде случаев необходимо осматривать пространство в телесном угле, имеющем значительные размеры. Однако, увеличение размеров осматриваемого пространства ослабляет помехозащищенность обзорно-поисковой системы и затрудняет достижение высокой пространственной разрешающей способности.
Особые трудности возникают при организации распознавания, поиска и наблюдения нескольких объектов. Задачи подобного рода не всегда могут быть успешно решены человеком-оператором. В связи с этим также возникает необходимость в исследовании возможностей автоматического распознавания данного класса объектов.
Особенностью задач, исследуемых на данной цифровой модели, является квантованная форма видеоинформации, которая представлена множествами сигналов дискретного поля наблюдения, полученных в последовательные моменты времени. Таким полем может быть множество фотодатчиков (рецепторов), расположенных в одной плоскости и преобразующих яркости различных точек изображения во множество соответствующих им сигналов. Дискретное поле наблюдения данного типа принято называть “полем рецепторов” или “сетчаткой”.