Понравилась презентация – покажи это...
Слайд 0
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ: ТРЕБОВАНИЯ, ПРОБЛЕМЫ, РЕШЕНИЯ
В.В. Инсаров
ФГУП Гос. НИИ авиационных систем, Москва
2011
Слайд 1
Требования к системам
необходимость функционирования системы в условиях широкой номенклатуры объектов и сцен, круглосуточности и всепогодности;
обеспечение высокой помехозащищенности бортовых информационных каналов от естественных и искусственных помех;
Слайд 2
Требования к системам
реализация в бортовой системе управления режимов автоматического обнаружения, локализации объектов сцены и определения координат точки приведения летательного аппарата, заданной на поверхности выбранного объекта, в процессе полета с ошибками менее 1-3 м;
обеспечение возможности получения информации о нанесенном ущербе и изменения траектории в процессе полета.
Слайд 3
Проблемы построения систем
информационное обеспечение (разнообразие источников получения исходной информации – изображений наземных сцен, их обработка и комплексирование, технологии построения 3D и 2D моделей наземных объектов и сцен, их эталонных описаний и т.д.);
анализ характерных признаков изображений неподвижных наземных объектов в различных диапазонах электромагнитного спектра, формирование их совокупности, робастной в различных условиях применения;
анализ возможностей бортовых датчиков информации, получаемых на их основе текущих изображений реальных сцен, выделения характерных признаков этих изображений;
разработка алгоритмов автоматического обнаружения, локализации объектов наблюдаемой сцены и определения в процессе полета с высокой точностью координат точки приведения, заданной на поверхности выбранного объекта, оценку вычислительной реализуемости алгоритмов в реальном масштабе времени;
выбор архитектуры и разработку структуры бортового сигнального процессора сверхвысокой производительности, реализующего разработанные алгоритмы в реальном масштабе времени.
Слайд 4
Источники получения исходной информации:
спутниковые снимки высокого разрешения
авиационные снимки крупного масштаба
снимки, получаемые с помощью БПЛА
наземные снимки
облака лазерных точек
Информационное обеспечение
Технологии построения 3D моделей
Источники получения исходной информации:
спутниковые снимки высокого разрешения
авиационные снимки крупного масштаба
снимки, получаемые с помощью БПЛА
наземные снимки
облака лазерных точек
ракурсные 2D изображения (получение 3D информации методами фотограмметрии)
облака лазерных точек (получение 3D информации напрямую)
Слайд 5
База данных
Слайд 6
Выделение характерных признаков
ИК 3-5 мкм
ТВ
Характерные геометрические признаки (контурный эталон)
Слайд 7
? ? отфильтрованное изображение
Анализ сцены Принятие решения
Характерное описание
Эталонное описание исходной сцены
Структурно-статистические методы
? непроизводные элементы ? логические отношения ? поиск локальных max
Признаки
? топологические ? яркостные ? текстурные ? геометрические
Методы
? пространственное дифференцирование ? операторы Марра, Кани и т.д. ? высокочастотная фильтрация ? “сенсорные пары”
Алгоритмы
? линейные временная ? нелинейные частотная ? морфологические области
Условия наблюдения
Параметры сенсоров
Искусственные естественные помехи
Локализация i-го объекта;
Сборка сцены
Исходная сцена
Реальная сцена
Наблюдаемая сцена
Фильтрация
F
q*(F)
s*[q*(F)]
r*{s*[q*(F)]} = (Q)
p*(Q)
k*[p*(Q)]
Слайд 8
Примеры контурных эталонов (КЭ)
Текущее изображение (фрагмент)
Алгоритм обнаружения и распознавания объектов сцены
Слайд 9
Алгоритм обнаружения и распознавания (селекции) объектов сцены
Вариант 1. Использование информации о контурах
Поиск максимума логарифма отношения правдоподобия
Вариант 3. Использование информации: о контурах; об угловой ориентации ребер ЭИ и об углах перепадов интенсивности ТИ
a – весовой коэффициент «контурной» и «угловой» компонент
Максимизация суммы«контурной» составляющей логарифма функции правдоподобия и «угловой» компоненты
Вариант 2. Использование информации: об угловой ориентации ребер ЭИ и об углах перепадов интенсивности ТИ
Слайд 10
Пути построения БЦВС и сигнальных процессоров высокой производительности
1. Семейство сигнальных процессоров TMS320
На стадии ОКР находится две микросхемы сигнальных процессоров:
- 1867ВЦ3Ф (функционально совместимый TMS320C40) ОКР.
1867ВЦ4Т (функционально совместимый TMS320C542) ОКР.
2. Платформа "МУЛЬТИКОР" (ГУП НПЦ "ЭЛВИС")
Микросхемы серии "Мультикор" объединяют в одном кристалле RISC-ядро и цифровой процессор обработки сигналов (DSP-ядро).
3. Векторный процессор НТЦ «Модуль»
серия модулей векторного процессора с применением NM6403 (Л1879ВМ1): МЦ 4.01, МЦ 4.02, МЦ 4.04, МВ 4.04 и МЦ 4.07 (различаются числом процессоров, емкостью памяти и внешним интерфейсом )
4. Модули сигнальных процессоров ЗАО «Инструментальные системы»
- на микросхеме Мультикор-24 (600 MFLOPS),
- с использованием процессора ADSP-TS101S фирмы ADI (1,8 GFLOPS),
- с использованием семи процессоров TigerSHARC ADSP-TS101S фирмы ADI (12,6 GFLOPS),
на базе десяти процессоров TigerSHARC ADSP-TS101S фирмы ADI (до 18 GFLOPS),
на базе TMS320C64115 илиTMS320C6416 фирмы TI (5760 MIPS)
5. Перспективные вычислительные средства обработки сигналов
Ближайшая перспектива
- работы по совершенствованию микросхем серии «Мультикор»;
- анализ платформ С5000 и С6000 (фирма TI); выбор модели, архитектуру и характеристик для воспроизводства в РФ;
Дальнейшая перспектива
- процессоры с реконфигурируемой сетевой микроархитектурой типа процессора MONARCH фирмы Raytheon
