Дослідження методів виявлення об’єктів на відеозображеннях

2020;
: cc. 80 - 87
1
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра електронних обчислювальних машин
2
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра електронних обчислювальних машин

Завдання виявлення об’єктів на відеозображеннях характерна для сучасних систем технічого зору (СТЗ), орієнтованих на різні функціональні застосування. Виявляти об`єкти можна як на статичних відеозображеннях, так і на виділених з відеопотоку кадрах. За своєю суттю виявлення об’єктів на відеозображенні, як правило, означає виявлення яскравісних чи кольорових неоднорідностей, які на подальших етапах можна трактувати як фізичні об`єкти. Крім цього, ще можна виконувати операції визначення координат, лінійних розмірів та інших характеристик цих неоднорідностей, які надалі використовувати для розв’язання інших задач в СТЗ, наприклад, для ідентифікації об`єктів.

Досліджено три алгоритми, які можна використати для виявлення об’єктів різної природи за різними підходами: виявлення кольорових неоднорідностей, визначення міжкадрової різниці, використання детектора особливих точок. Як вхідну інформацію використовують відеопотік, що вводиться з відеокамери або з файла типу «mp4». Моделювали алгоритми на універсальному комп`ютері та на апаратній платформі з відкритим кодом, побудованій на базі процесора Broadcom BCM2711, quad-core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC із робочою частотою 1,5 GHz. Програми моделювання підготовлено в середовищі Visual Studio 2019 з використанням бібліотек OpenCV4 для Windows 10 на універсальному ПК та Linux (ОС Raspbian Buster) для платформи з відкритим кодом. Здійснено порівняльний аналіз вибраних методів. Отримані результати можна використати в наукових дослідженнях та для проєктування реальних СТЗ різного функціо- нального призначення.

  1. A Fast HSV Image Color and Texture Detection and Image Conversion Algorithm / Monika Deswal1 , Neetu Sharma2 — International Journal of Science and Research (IJSR).
  2. Wenchao Huang, Yake Kang, Song Zheng. An improved frame difference method for moving target detection, Chinese Automation Congress (CAC) 2017, pp. 1537–1541, 2017.
  3. An Improved ORB Algorithm of Extracting and Matching Features / Lei Yu1 , Zhixin Yu1 and Yan Gong2 — International Journal of Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition Vol. 8, No. 5 (2015), pp. 117–126.
  4. Calonder M., Lepetit V., Strecha C., Fua P. BRIEF: Binary Robust Independent Elementary Features // 11th European Conference on Computer Vision (ECCV), Heraklion, Crete. LNCS Springer, September 2010.
  5. ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF / Ethan Rublee, Vincent Rabaud, Kurt Konolige Gary Bradski Willow Garage, Menlo Park, California.
  6. Harris, C., Stephens, M., 1988, A Combined Corner and Edge Detector, Proceedings of 4th AlveyVision Conference.
  7. R. P. a. T. D. Edward Rosten. Faster and better: a machine learning approach to corner detection, 2008.
  8. A Fast HSV Image Color and Texture Detection and Image Conversion Algorithm / Monika Deswal1, Neetu Sharma2. International Journal of Science and Research (IJSR)/
  9. Max K. Agoston. Computer Graphics and Geometric Modelling: Mathematics (v. 2) 2005th Edition.
  10. Jayaraman, S. Digital Image Processing. Tata McGraw Hill, 2009.
  11. Multiresolution Image Processing and Analysis / A. Rosenfeld. Springer-Verlag, 1984.
  12. Baya H., Essa A., Tuytelaarsb T., Van Goola L., Speeded-Up Robust Features (SURF), Computer Vision and Image Understanding 110 (2008), no. 3, 346–359.
  13. Volodymyr Puyda. SURF features extraction in a computer vision system. advances in cyber-physical systems, Volume 1, Number 1 (2017).
  14. Lozynsky V., The matching filtration on the basis of differential PCM // Proceedings of the International Conference Metody i Technika Przetwarzania Sygnaіуw w Pomiarach Fizycznyh MSM’2003, Rzeszуw, Poland, 2003. S. 193–201.
  15. Kharkevych O. O. Spektry ta analiz. М.: Fizmathiz, 1962. 236 p. (in Russian).