ЗАО 'НПК ВИДЕОСКАН'. Системы ввода и обработки изображения

Применение камер ВИДЕОСКАН: стереоскопическая система технического зрения

Разработчик ССТЗ: ЗАО "НИЦРО"
E-mail: mezon_plus@mail.ru


Научно-исследовательский центр распознавания образов - ЗАО "НИЦРО" - работает в области технических систем автоматического распознавания, и в частности, распознавания изображений в реальном времени.

Одна из интересных разработок - Стереоскопическая Система Технического Зрения - ССТЗ, "глазами" которой являются цифровые камеры "ВИДЕОСКАН", работающие в синхронном режиме ввода данных.


Рис.1
Телевизионная стереосистема на устройстве позиционирования.


Стереосистема ССТЗ может включать две (или более) цифровые камеры "ВИДЕОСКАН-415" с матрицами размерностью 782х582, прогрессивной разверткой и работающими синхронно на частоте 25 Гц.

Функциональный состав ССТЗ:
  • ввод изображения;
  • запись их на жесткий диск;
  • обработка данных "на лету" (wavelet-анализ);
  • отображение в графической форме на монитор;
  • оперативная обработка команд оператора
обуславливает требование значительных вычислительных ресурсов от используемой вычислительной техники. Современные ПЭВМ позволяют реализовать алгоритмы обработки и классификации изображений в реальном времени, однако, в настоящем случае производительности одной ЭВМ не хватает для выполнения этих задач из-за громадного потока данных.

Реализация ССТЗ была сделана на основе распределенной сети, состоящей из трех ЭВМ (Рис.2), обмен данных между которыми реализован на основе протокола TCP/IP.



Рис.2
Трехмашинная архитектура ТЗС

Первые две ЭВМ - технологические - вводят изображение с видеокамер и осуществляют предварительную обработку каждого кадра. Головная ЭВМ – осуществляет:
  • сбор информации с камер/компьютеров;
  • отождествление и распознавание объектов;
  • вывод стереоизображений на экран или шлем виртуальной реальности;
  • сохранение изображения на жесткий диск;
  • взаимодействие с контроллерами устройства позиционирования и оператором.

Отметим преимущества такой архитектуры:
  1. Утраивается вычислительная мощность, а цена увеличивается на 30-45%.
  2. Могут быть использованы разные операционные системы, например DOS и LINUX (на нижнем уровне) и Windows – на верхнем.
  3. При модернизации программного обеспечения на технологических компьютерах предварительной обработки не меняется ничего, кроме драйвера сетевой карты.
  4. Упрощается коллективная разработка программ, так как для разных задач легко использовать разные языки и системы программирования.
  5. Технологические компьютеры нижнего уровня подключены к Ethernet по протоколу TCP/IP, что облегчает разработки систем различной конфигурации, в том числе WEB приложений.

В процессе работы получаемые камерами изображения фрагментируются, обнаруживаются движущиеся объекты, благодаря стерео режиму определяется их действительный размер и вектора скоростей, осуществляется их предварительное распознавание (человек, автомобиль, мелкое животное) и сопровождение.

Примененные алгоритмы распознавания работают при низком соотношении сигнал/шум 3дБ при атмосферных осадках. Помимо всего прочего, ССТЗ позволяет записывать без уплотнения видеопоток 2х782х582 25 к/сек.

Существует резерв повышения производительности: в состав системы можно ввести четвертый компьютер, подключив его к головному компьютеру для взаимодействия с оператором.



Рис. 3
Интерфейс программы обнаружения и распознавания.



Благодаря стереоскопическим свойствам и специальным алгоритмам ССТЗ позволяет обнаруживать, сопровождать и распознавать объекты в плохих метеоусловиях и при помехах (мелкие животные и пр.).

ССТЗ прошла натурные испытания и в настоящее время используется для проведения НИР в задачах обнаружения, распознавания и автовождения различных объектов.


Смотрите также:

1. Построение трехмерной сцены на основе двух моноскопических изображений // www.prr.ru

ООО Видеоскан


Вниманию устроителей Гос.Конкурсов



Rambler's Top100
Яндекс цитирования

Copyright ООО "ВИДЕОСКАН" (C) использование материалов без ссылки на источник запрещено.
E-Mail: mail @ videoscan . ru   0
Тел. №: +7 (495)-989-87-08 и +7(903)-101-7441