Обнаружение и локализация строений заданной формы на аэроснимках в инфракрасном диапазоне
Автор: Дунаева Александра Валерьевна, Корнилов Фдор Андреевич
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 3 т.6, 2017 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматривается задача обнаружения и локализации строений заданной формы на аэроизображениях земной поверхности в инфракрасном диапазоне с использованием аппарата контурного анализа. Приводится описание модификации алгоритма обобщенного преобразования Хафа для обнаружения контуров, заданных небольшим количеством параметров. Идея предлагаемого метода заключается в построении двумерных аккумуляторных массивов для каждого набора параметров фигуры в зависимости от ее положения, и их последующего объединения в результирующий аккумуляторный массив. Заполнение массивов осуществляется на основе значений модулей градиентов яркостей исходного изображения с учетом близости рассматриваемого контура к заданной форме. Близость формы определяется путем морфологического анализа контуров, найденных с помощью алгоритма Канни. Фильтрация обнаруженных объектов на основе плотности границ в их внутренней области, а также соотношения средних яркостей внутри и снаружи контура обеспечивает высокую чувствительность к заданным типам объектов и уменьшает количество ложных срабатываний алгоритма. Качество работы метода проверено на задаче локализации малоэтажных построек прямоугольной формы. Полученные результаты позволяют судить о применимости предложенного подхода для решения практических задач распознавания объектов местности.
Обработка изображений, обнаружение объектов, контурный анализ, математическая морфология
Короткий адрес: https://sciup.org/147160628
IDR: 147160628 | DOI: 10.14529/cmse170306
Список литературы Обнаружение и локализация строений заданной формы на аэроснимках в инфракрасном диапазоне
- Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Пер. с англ. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.
- Сирота А.А., Соломатин А.И. Статистические алгоритмы обнаружения границ объектов на изображениях//Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2008. № 1. С. 58-64.
- Визильтер Ю.В., Желтов С.Ю., Бондаренко А.В., Ососков М.В., Моржин А.В. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения: Курс лекций и практических занятий. М.: Физматкнига, 2010. 672 c.
- Леухин А.Н. Многомерный гиперкомплексный контурный анализ и его приложения к обработке изображений и сигналов. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Йошкар-Ола: Редакционно-издательский центр МарГТУ, 2004. 389 с.
- Фурман Я.А. Введение в контурный анализ. 2-е изд., испр. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 592 с.
- Hough P.V.C. Methods, Means for Recognizing Complex Patterns/U.S., Patent 3069654, 1962.
- Heikkila M., Pietikainen M. A Texture-Based Method for Modeling the Backgroundand Detecting Moving Objects//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2006. Vol. 28, No. 4. pp. 657-662 DOI: 10.1109/TPAMI.2006.68
- Tomasi C., Manduchi R. Bilateral Filtering for Gray and Color Images//IEEE Proceedingsof the 6-th International Conference on Computer Vision, Bombay, India. 7-th Jan. 1998. pp. 839-846 DOI: 10.1109/ICCV.1998.710815
- K. He, J. Sun, X. Tang. Guided Image Filtering//IEEE Transactions on SoftwareEngineering. 2013. Vol. 35(6). pp. 1397-1409 DOI: 10.1109/TPAMI.2012.213
- Duda R., Hart P. Pattern Classification and Scene Analysis. John Wiley and Sons, 1973.pp. 271-272 DOI: 10.2307/1573081
- Canny J. A Computational Approach to Edge Detection//IEEE Transactions onPattern Analysis and Machine Intelligence. 1986. Vol. PAMI-8, No. 6. pp. 679-698 DOI: 10.1109/TPAMI.1986.4767851
- L. Xu, E. Oja Randomized Hough Transform (RHT): Basic Mechanisms, Algorithms,and Computational Complexities//CVGIP: Image Understanding. 1993. Vol. 57, No. 2. pp. 131-154 DOI: 10.1006/ciun.1993.10091
- Harris C., Stephens M. A Combined Corner and Edge Detector//Proceedings of the 4-thAlvey Vision Conference, University of Manchester. 31-st Aug. -2-nd Sept. 1988. pp. 147-151 DOI: 10.5244/C.2.23
- Rosten E., Porter R., Drummond T. Faster and Better: A Machine Learning Approach toCorner Detection//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2010. Vol. 32, No. 1. pp. 105-119 DOI: 10.1109/CIT.2010.109
- Noronha S., Nevatia R. Detection and Modeling of Buildings from Multiple Aerial Images//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2001. Vol. 23, No. 5. pp. 501-518 DOI: 10.1109/34.922708
- Корнилов Ф.А. Поиск прямоугольных контуров на изображениях с помощью преобразования Хафа//Современные проблемы математики и ее приложений: Труды 45-й международной молодежной школы-конференции (Екатеринбург, 2-8 февраля 2014 г.). Екатеринбург: ИММ УрО РАН, 2014. С. 195-198.
- Вегетационные индексы:URL: https://earthobservatory.nasa.gov/Features/MeasuringVegetation/(дата обращения: 18.05.2017)
- Боресков А.В. и др. Параллельные вычисления на GPU. Архитектурная и программная модель CUDA. М.: Изд-во Моск. ун-та. Серия: Суперкомпьютерное образование, 2012. 336 c.
- Библиотека алгоритмов компьютерного зрения, обработки изображений и численных алгоритмов общего назначения с открытым кодом: URL: http://www.opencv.org/(дата обращения: 18.05.2017)
