Методики сопоставления особых точек в задаче визуальной навигации БПЛА
Автор: Степанов Дмитрий Николаевич
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 4 т.4, 2015 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена разработке и экспериментальному сравнению методик сопоставления особых точек на изображениях - снимках земной поверхности с камер, установленных на беспилотном летательном аппарате (БПЛА) и искусственном спутнике Земли. Главная особенность задачи состоит в том, что одно из изображений (спутниковый снимок) разбит на фрагменты. Разработанные методики являются частью комплекса алгоритмов, предназначенных для определения положения и ориентации БПЛА с использованием средств, методов и алгоритмов технического зрения. Приведено описание технологии моделирования полета и решения задачи позиционирования. Особые точки на изображениях выделяются с помощью алгоритма SURF. Также исследован подход к сопоставлению, основанный на разбиении множества особых точек на два подмножества в зависимости от знака лапласиана. Предложены способы увеличения производительности сопоставления точек.
Бпла, особые точки, компьютерное зрение, спутниковые снимки, полный перебор, поисковый индекс, сопоставление изображений
Короткий адрес: https://sciup.org/147160576
IDR: 147160576 | DOI: 10.14529/cmse150402
Список литературы Методики сопоставления особых точек в задаче визуальной навигации БПЛА
- Кабмин РФ предложил изменить законодательство для использования БПЛА. URL: http://ria.ru/politics/20150217/1048089808.html (дата обращения: 14.07.2015).
- Correlation based similarity measures -Summary. URL: https://siddhantahuja.wordpress.com/tag/sum-of-absolute-differences-sad (дата обращения: 14.07.2015).
- Harris, C. A combined corner and edge detector/C. Harris, M. Stephens//Proceedings of the 4th Alvey Vision Conference -1988 -P. 147-151. DOI: DOI: 10.5244/c.2.23
- Гаганов, В. Инвариантные алгоритмы сопоставления точечных особенностей на изображениях/В. Гаганов//Компьютерная графика и мультимедиа -2009. Выпуск №7(1) -URL: http://cgm.computergraphics.ru/issues/issue17/invariant_features (дата обращения: 06.07.2015)
- Lowe, D.G. Distinctive image features from scale-invariant keypoints/D.G. Lowe//International Journal of Computer Vision -2004 -Vol. 60, Issue 2 -P. 91-110. DOI: DOI: 10.1023/b:visi.0000029664.99615.94
- Bay, H. SURF: Speeded Up Robust Features/H. Bay, A. Ess, T. Tuytelaars, L Van Gool//Computer Vision and Image Understanding (CVIU) -2008. -Vol. 110, №. 3 -14 p. DOI: DOI: 10.1016/j.cviu.2007.09.014
- Mikolajczyk, K. A performance evaluation of local descriptors/K. Mikolajczyk, C. Schmid//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence -2005 -Vol. 10, №. 27 -P. 1615-1630. DOI: DOI: 10.1109/tpami.2005.188
- Bouguet, J. Y. Pyramidal implementation of the Lucas Kanade feature tracker/J. Y. Bouguet//Intel Corporation, Microprocessor Research Labs -2000 -9 p.
- Muja, M. Fast Approximate Nearest Neighbors with Automatic Algorithm Configuration/M. Muja, D.G. Lowe//International Conference on Computer Vision Theory and Application VISSAPP'09 -2009 -P. 331-340
- Степанов, Д.Н., Тищенко, И.П., Поляков, А.В., Ватутин, В.М., Соболев, Д.Б. Подсистема определения положения и ориентации беспилотного летательного аппарата/Д.Н. Степанов, И.П. Тищенко, А.В. Поляков, В.М. Ватутин, Д. Б.Соболев,//Ракетно-космическое приборостроение и информационные технологии. 2012: Труды V Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий» (Москва, 5-7 июня 2012 г.)/под ред. Ю.М. Урличича, А.А. Романова. -М.: Радиотехника, 2013. -С. 9-27.
- Kamarainen, J.-K. Invariance Properties of Gabor Filter Based Features -Overview and Applications/J.-K. Kamarainen, V. Kyrki, H. Kälviäinen//IEEE Transactions on Image Processing -2006. -Vol. 15, No. 5 -12 p. DOI: DOI: 10.1109/tip.2005.864174
- Степанов, Д.Н. Методы и алгоритмы определения положения и ориентации беспилотного летательного аппарата с применением бортовых видеокамер/Д.Н. Степанов//Программные продукты и системы (международный журнал) -2014. -Т. 1, № 1. URL: http://www.swsys.ru/index.php?page=article&id=3776 (дата обращения: 06.07.2015).
- Stewenius. H. Recent developments on direct relative orientation/H. Stewenius, C. Engels, D. Nister.//ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing -2006. -Vol. 60, Issue 4 -P. 284-294. DOI: DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2006.03.005
- Fischler, M.A. Random Sample Consensus: A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography/M.A. Fischler, R.C. Bolles//Comm. Of the ACM 24 -1981. -P. 381-395. DOI: DOI: 10.1145/358669.358692
- Кравцов, А. Общая формулировка задачи внешней калибровки камеры/А. Кравцов, В. Вежневец//Компьютерная графика и мультимедиа -2003. -Выпуск №1(2) URL: http://cgm.computergraphics.ru/content/view/34 (дата обращения: 06.07.2015).
- FLANN -Fast Library for Approximate Nearest Neighbors. URL: http://www.cs.ubc.ca/~mariusm/index.php/FLANN/FLANN (дата обращения: 06.07.2015).
- Bradski, G. A. Learning OpenCV/G. Bradski., A. Kaehler//O'Reilly Media -September 2008 -576 p.
