ГИБРИДНЫЙ АЛГОРИТМ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ДЛЯ ВСТРАИВАЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ НАВИГАЦИИ И НАВЕДЕНИЯ

Аннотация

Было произведено исследование в области систем технического зрения, а также подходов к
решению задач обнаружения и сопровождения объектов интереса без априорного знания об их
типе с учетом целевой платформы в виде встраиваемого вычислителя оптико-электронной
системы. На основании полученных данных был произведен анализ сферы и предложен новый
гибридный алгоритм сопровождения для встраиваемых систем. Он основан на сочетании
нескольких типов алгоритмов сопровождения, с одним из них в качестве приоритетного,
обеспечивающего основную работу, и нескольких вспомогательных для стабилизации и
расширения функционала приоритетного. Они связаны внешним циклом обработки, который на
основе консенсусного решения внутренних алгоритмов самостоятельно, принимает решение о
положении целевого объекта в кадре и хранит в себе вспомогательную информацию для
обеспечения корректной работы всего алгоритма, а также отвечающего за принятие решения о
повторном обнаружении цели. Предложены две возможные реализации данного подхода используемые в зависимости от мощности доступных вычислительных ресурсов. Реализован
вариант алгоритма для доступных вычислительных мощностей, проведены его полунатурные
испытания на основании реальных видеопоследовательностей. Они представляют разные фоны и
разные структурные объекты интереса с различной динамикой изменения с течением времени.
Проведена оценка результатов работы предложенного алгоритма в задачах обнаружения и
сопровождения объекта интереса в режиме реального времени на представленных видео при
помощи программного комплекса автоматизации тестирования алгоритмов обнаружения и
сопровождения. По итогу алгоритм показал высокую эффективность в поставленных задачах,
улучшив точностные показатели сопровождения, в сравнении с внутренними алгоритмами,
которые работали по-отдельности, за счет добавления поворотной и масштабной
инвариантностей, а также значительно повысил способность к повторному обнаружению
объекта после его потери. В заключении представлены предложения по дальнейшему развитию и
внедрению во встраиваемые вычислители оптико-электронных систем.