Применение алгоритма Джарвиса для сопровождения объекта на изображениях дальнего инфракрасного диапазона

Применение алгоритма Джарвиса для сопровождения объекта на изображениях дальнего инфракрасного диапазона

При решении задачи сопровождения объектов для изображений ИК-диапазона получить релевантную базу необходимого объема для обучения нейронной сети достаточно проблематично. Основными помехами являются отсутствие базы изображений дальнего ИК-диапазона и сложность калибровки оборудования камер разных производителей для составления базы. Вследствие этих причин и сложности разметки границ объектов данного диапазона использование нейронных сетей на сегодняшний день нецелесообразно. В работе рассмотрены принципы сопровождения объекта на изображениях ИК-диапазона, которые основаны на получении ключевых точек с помощью алгоритмов SIFT, SURF, ORB. Выделены особенности данных методов, а также отмечена специфика изображений дальнего ИК-диапазона и наблюдаемых на нем объектов. Проанализированы подходы для сохранения признаков сопровождаемого объекта при переходе к новому кадру видеоизображения, выявлены их основные преимущества и недостатки. На основе полученных результатов предложена модернизация алгоритма сопровождения с использованием модификации алгоритма Джарвиса, позволяющая повысить качество слежения за объектом. Экспериментально проведена оценка влияния дополнительной обработки в алгоритме сопровождения на быстродействие. Предложенный подход к сопровождению объекта на ИК-изображении, составленный на основе ключевых точек алгоритма ORB и применения модифицированного алгоритма Джарвиса, инвариантен к поворотам и масштабированию искомого объекта и позволяет отслеживать его в условиях высокой неоднородности фона и при наличии похожих объектов. Применение разработанного алгоритма дает возможность избежать существенной потери быстродействия и значительно повысить при этом эффективность сопровождения объекта в среднем на 20 %. При этом данная модификация потребовала менее 3 % дополнительного времени обработки по сравнению с методом сохранения точек объекта.
Немченко Дмитрий Игоревич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Семаков Василий Павлович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Антон Игоревич Шариков
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Шарикова Елена Михайловна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Поделиться