2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ УСТРОЙСТВОМ ТРЕХМЕРНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Традиционным путем описания процесса функционирования устройства для его создания и исследования, разработки новых методов и алгоритмов является, синтеза новых и совершенствования известных математических основ является создание математической модели, которая описывает процесс обработки изображений от их получения до выдачи результирующих целевых данных.

Основными компонентами математической модели являются следующие подмодели:

- ввода изображения I_qоптико-электронным датчиком q

где q - индекс оптико-электронного датчика, q = 1...n_q, k_i, dtι, td₂- коэффициенты искажений оптической системы ОЭД, f - фокусное расстояние оптической системы, cr - размер приемника изображения в миллиметрах;

- фильтрации Ifq изображения

- калибровки параметров = {k_i, td₁, td₂, f_ef} оптико-электронного датчика,

= Cal (Iq, ),

где - набор координат точек с известным взаимным

расположением, k_i- параметры радиальной дисторсии, td₁, td₂- параметры тангенциальной дисторсии, fef - эффективное фокусное расстояние;

- калибровки параметров = {Mt_q1,_q2, Mr_q1,_q2} стереопары оптико­электронных датчиков,

= Cal3d (Iq1, Iq2, ),

где q₁, q₂- индексы калибруемых оптико-электронных датчиков, составляющих стереопару, Mt_q1,_q2, Mr_q1,_q2- матрицы трансформации, определяющие взаимное положение пары оптико-электронных датчиков;

- сегментации Seg и выделения контуров Grad объектов на кадрах изображений

= Seg (Iq),

= Grad (Iq),

где - вычисленный набор сегментов изображений с q-го оптико- электроного датчика, - вычисленный набор контуров изображений с q-го оптико-электроного датчика;

- обобщения данных о сегментах Tseg и контурах Tgrad объектов за заданный интервал времени

= Tseg (, t1 „.tn),

= Tgrad (, t1 „.tn)),

- выделения Ft и сопоставление Fm ключевых точек изображений,

jv^|j= 1..Ptv ^Ftv Q-FconstvX

где j_v- множество найденных особых точек на каждом изображении,

j∣J= 1..T= Fm (q1 ,q2, IFconstv), j∣j= 1..T=^,

j - связи, определяющие пары сопоставленных точек;

- вычислении трехмерных координат сопоставленных точек

= ^C3d(q1,q2^,q1,q2, M^tq1,q2^{, Mr}q1,q2⁾

- формировании набора объектов в единой трехмерной системе координат

=W(Iq∣q= 1..Q,t ),

=W(∣q=1, .. ∣q=Q).

Рассмотрим каждую из разработанных математических моделей.

2.1