ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 8

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ, АЛГОРИТМОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ СПЕКТРОЗОНАЛЬНЫХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ 23

1.1 Анализ методов и технических средств обработки

спектрозональных изображений.

1.1.1. Анализ методов обработки спектрозональных изображений 24

1.1.2. Анализ средств обработки спектрозональных изображений 30

1.1.3. Анализ аппаратно-программных средств обработки

спектрозональных изображений 33

1.1.4. Обзор современных форматов изображений,

использующихся при обработке и анализе 35

1.1.5. Обзор элементной базы спектрозональных систем с

многоэлементными приемниками излучения 44

1.1.6. Основные характеристики оптико-электронных устройств с

многоэлементными приемниками излучения 49

1.2 Методы и алгоритмы обработки спектрозональных изображений 58

1.2.1. Фильтрация спектрозональных изображений 59

1.2.2. Сегментация спектрозональных изображений 69

1.2.3. Комплексирование спектрозональных изображений 72

1.3 Анализ методов и алгоритмов распознавания объектов в

условиях ограниченных вычислительных ресурсов 79

1.3.1. Аппаратно-ориентированный алгоритм пространственной фильтрации спектрозональных изображений 79

1.3.2. Алгоритм выделения полезного сигнала при обработке спектрозональных изображений 80

1.4 Адаптивные нечетко-логические системы и нейро-нечеткие

модели 81

1.5 Выбор спектрального диапазона, используемого при обработке

изображений 83

Выводы по главе 1 87

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ

СПЕКТРОЗОНАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ ВЕЙВЛЕТ- ПРЕОБРАЗОВАНИЙ 89

2.1 Теоретические основы фильтрации спектрозональных

изображений на этапе предварительной обработки зашумленных изображений 89

2.2 Фильтрация зашумленных изображений на предварительном

этапе обработки спектрозональных изображений 111

2.3 Алгоритм оптимального выбора числа значимых вейвлет-

коэффициентов 113

2.4 Вейвлет-обработка изображений для компенсации дрейфа

вольтовой чувствительности элементов оптико-электронных устройств 120

2.4.1.

2.4.2. Поиск оценок вейвлет-коэффициентов при неоднородной

текстуре 122

2.5 Метод предварительной обработки спектрозональных

изображений на основе вейвлет-преобразований 124

Выводы по главе 2 127

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ 128 КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ СПЕКТРОЗОНАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

3.1 Принципы совмещения телевизионных и тепловизионных

изображений

128

131

134

134

3.2 Оценка характеристик объектов на спектрозональных

изображениях

3.3 Методы формирования точечного изображения

3.3.1. Формирование точечных изображений объектов при

наличии наблюдаемых крупноразмерных изображений объектов

3.3.2. Формирование точечных изображений 3D объектов 135

3.4 Выбор математического аппарата для обработки

спектрозональных изображений 137

3.4.1. Математический аппарат для представления и обработки

точечных изображений 137

3.4.2. Выбор линейного пространства представления

спектрозональных изображений 140

3.4.3. Обработка пространственных групповых точечных

объектов 141

3.4.4. Обработка точечных полей объектов 147

3.5 Информационно-аналитическая модель и алгоритм обучения

гибридной двухуровневой системы комплексирования 149

Выводы по главе 3 157

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНОЙ ПЛАТФОРМОЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА СПЕКТРОЗОНАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 159

4.1 Описание модели движения системы обработки и анализа спектрозональных изображений 159

4.2 Алгоритмы построения маршрута движения системы обработки

и анализа спектрозональных изображений 161

4.3 Динамическая нечеткая модель управления подвижной

платформой системы обработки и анализа спектрозональных изображений 171

4.4 Формализация задачи описания траектории движения

подвижной платформы на основе нечетких математических моделей 175

4.5 Метод синтеза нелинейных моделей управления подвижной

платформой 177

4.6 Система стабилизации подвижной платформы на основе SDC

параметризации ¹⁹⁰

4.6.1. Линейные робастные системы ¹⁹¹

4.6.2.

4.6.3. Объекты с параметрами, зависящими от состояния 195

4.6.4. Управление объектом с зависящими от его состояния

параметрами 197

4.7 Синтез системы управления системой обработки и анализа

спектрозональных изображений в условиях неполной информации на основе метода аналитического конструирования 200

4.7.1. Математическая модель пространственно-временной

фильтрации 201

4.7.2. Модель формирования весовых коэффициентов на основе

метода Калмановской фильтрации и метода аналитического конструирования 208

4.8 Прогнозирование поведения подвижной платформы системы обработки и анализа спектрозональных изображений в условиях

221 неопределенности ²²¹

4.9 Оценка точности нечеткого управления подвижной платформой системы обработки и анализа спектрозональных изображений 226

Выводы по главе 4 232

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА СПЕКТРОЗОНАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕН-ТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 233

5.1 Разработка структуры системы обработки и анализа

спектрозональных изображений ₂₃₄

5.2 Разработка структуры интерфейсного блока для бесперебойной

работы системы обработки и анализа спектрозональных изображений 238

5.3 Метод обучения системы обработки и анализа

спектрозональных изображений 246

5.4 Алгоритм работы системы обработки и анализа

спектрозональных изображений 247

5.5 Выбор номенклатуры показателей качества функционирования

системы обработки и анализа спектрозональных изображений 256

5.6 Приборное обеспечение оценки качества функционирования

системы обработки и анализа спектрозональных изображений 267

5.6.1. Средство оценки разброса чувствительности системы

обработки и анализа спектрозональных изображений 267

5.6.2. Средство оценки климатических испытаний системы

обработки и анализа спектрозональных изображений 270

5.6.3. Средство оценки достоверности системы обработки и анализа спектрозональных изображений на основе

273 двухальтернативных классификаторов

5.7 Сравнительный анализ полученных результатов разработанной

системы обработки и анализа спектрозональных изображений 275

5.8 Практическое применение системы обработки и анализа спектрозональных изображений

5.8.1. Структура автоматизированной системы и методы

обнаружения опасных факторов пожара 281

5.8.2. Алгоритм анализа изображений для обнаружения пожара

на основе контурного анализа ²⁸³

5.9 Перспективы развития систем обработки и анализа спектрозональных изображений 288

Выводы по главе 5 289

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 290

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 293

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 295

ПРИЛОЖЕНИЯ 326