<<
>>

4.2 Методика проведения экспериментальных исследований

При проведении экспериментальных исследований были выполнены следующие вычисления и проверка адекватности функционирования созданного оптико электронного устройства:

- оценивались точности определения координат объектов с одной из пар оптико-электронных датчиков,

- оценивались точности определения координат объекта в условиях, когда объект находился в области наблюдения двух смежных стереопар оптико-электронных датчиков,

- оценивалась возможность правильного сопоставления объектов в условиях их частичного перекрытия,

- определялось возможность детектирование характерных точек объектов в условиях дефокусировки,

- определялось возможность определения координат объектов в условиях значительного различия в яркости изображений оптико-электронных датчиков.

Методика экспериментальных исследований состояла в следующем.

1. Располагались объекты рабочие сцены в заданных позициях

2. Оптико электронные датчики ориентировались в априори заданные положения точек наблюдения

3. Вводились координаты положения оптико электронных датчиков

4. На рабочей сцене располагались калибровочные объекты

5. Изображения рабочей сцены поступали с оптико-электронных датчиков в аппаратно-программный стенд

6. По каждому изображению согласно разработанным алгоритмам формировались примерные координаты точек рабочей сцены

7. После этого формировались объекты рабочий сцены

8. Оценивалось общее количество найденных характерных точек и количество правильно сопоставленных характерных точек

9. Для известного местоположения объектов определялись погрешности вычисления координат

10. Пункты 1-9 настоящей методики экспериментальных исследований для реальных объектов повторялись 100 раз.

11. Пункты 1 - 9 для изображений, синтезированных при помощи языка OpenGL, повторялись 5000 раз.

12. Вычислялись итоговые оценки погрешности определения координат и вероятность правильного сопоставления характерных точек

Оценка времени обработки.

Далее согласно разработанной методике оценивалось время обработки:

1. Для оценки времени обработки изображений учитывалось только время от момента поступления на вход обработки кадра изображения до момента выдачи результата облака трехмерных координат точек

2. Подавалась на вход различное количество характерных точек от 1 до 200

3. Создавались шаблоны объектов, содержащие заданное количество точек.

4. Измерялось время обработки

5. Процедуры обработки повторялись заданное количество раз.

Таблица 4.1 - Сравнительная характеристика разработанного устройства и устройств-аналогов

Выполняемая функция и

значение хар актеристики

Разработанное оптико- элетктронное устройство Монокулярное ОЭУ с лазерной сетью ОЭУ анализа движения (Китай, 2017г.) Бинокулярн ое ОЭУ (Китай, 2019г.)
Погрешность вычисления трехмерных координат, % 2,4% 5,0% 10,0% 5,4%
Время вычисления координат одной характерной точки (с учетом времени поиска точки и

сопоставления) для изображения 1920*1280

0,003 мкс Не известно Не известно Не известно
Время вычисления координат 800 точек 0,012с Не известно 0,10 с 0,08c
Формирование трехмерной карты рабочего пространства Да да нет нет

Возможность работы в

условяих частичного перекрытия объектов

да нет нет нет
Анализ множества источников видеоданных да нет нет нет

Таким образом, результаты сравнительного анализа с известными устройствами аналогами подтвердили повышение точности разработанного модульного оптико-электронного устройства трехмерного технического зрения, а также адекватность разработанных математической модели, метода и алгоритмов обработки изображений фактически полученным экспериментальным результатам.

На рис 4.3 представлены средние погрешности определения трехмерных координат при различном расстоянии до объекта рабочей сцены.

Рис. 4.3 Зависимость погрешности вычисления координат от местоположения и дальности до объекта рабочей сцены

Полученные экспериментальные исследования подтвердили

соответствие разработанных теоретических моделей фактическим данным. Кроме того установлено ожидаемое повышение точности трехмерного восприятия рабочий сцены для значительных по объему рабочих пространств за счет использования множественных источников изображения применения процедура калибровки и выбора наиболее рациональных парк оптико электронных датчиков для стереоскопического восприятия.

<< | >>
Источник: Фролов Михаил Михайлович. МЕТОД, АЛГОРИТМЫ И МОДУЛЬНОЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ТРЕХМЕРНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ИЗОБРАЖЕНИЙ. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Курск - 2019. 2019

Еще по теме 4.2 Методика проведения экспериментальных исследований:

  1. Для проведения экспериментальных исследований разработаны методика проведения эксериментальных исследований и аппаратно­программный стенд.
  2. 4.1 Аппаратно-программный стенд для проведения экспериментальынх исследований
  3. Глава 2. Материалы, оборудование и методики исследования
  4. Ход и результаты опытно-экспериментальной работы
  5. Способы измерений и порядок проведения испытаний
  6. Методика использования МИКФ
  7. Порядок проведения испытания, средства и способы измерений
  8. ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА ПЛИТ
  9. Разработка фондов учебных заданий, обеспечивающих достижение личностных результатов обучения в процессе опытно-экспериментальной работы
  10. Оборудование и методика для изучения структуры материалов Al- 3 масс. %Ni-1 масс. %Cu
  11. Оборудование и методика для изучения основных механических свойств и эксплуатационных свойств композиционных материалов Al-3масс.%Ni- 1масс.%Cu
  12. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
  13. Основные результаты исследования изложены в следующих публикациях автора:
  14. §3.1 Результаты исследования уровней выраженности проявлений профессиональной деформации личности менеджера коммерческих организаций