Параллельная программная система для проведения полунатурных экспериментов по визуальной навигации беспилотных летательных аппаратов
Автор: Степанов Дмитрий Николаевич
Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Рубрика: Методы оптимизации и теория управления
Статья в выпуске: 4 (31) т.7, 2016 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена разработке программной системы, предназначенной для решения навигационной задачи для беспилотных летательных аппаратов с использованием методов и алгоритмов компьютерного зрения, обработки и анализа изображений. Система функционирует на кластерной вычислительной установке (КВУ). Источниками данных для решения задачи визуальной навигации являются полунатурные данные — результаты генерации видеорядов с виртуального БПЛА, для чего служит подсистема моделирования полета и генерации видео. Разработаны алгоритмы решения задачи визуальной навигации БПЛА как при полете над плоской местностью, так и над местностью с рельефом. Представлены результаты экспериментов, демонстрирующие эффективность применения КВУ в задаче предварительной подготовки эталонных изображений местности для последующего решения визуальной навигации, а также в задаче параллельной обработки нескольких независимых видеопоследовательностей, поступающих от разных БПЛА
ID: 14336095 Короткий адрес: https://sciup.org/14336095
Список литературы Параллельная программная система для проведения полунатурных экспериментов по визуальной навигации беспилотных летательных аппаратов
- Д. В. Комаров, Ю. В. Визильтер, О. В. Выголов. Разработка алгоритма автоматического обнаружения взлетно-посадочной полосы на видеоизображениях//Научно-техническая конференция "Техническое зрение в системах управления-2011" (Институт космических исследований РАН, Москва, 15-17 марта 2011 г.). Механика, управление и информатика. 2012. № 8. С. 189-194 (дата обращения: 12.11.2016), URL: http://tvcs2011.technicalvision.ru/docs/Abstracts2011.pdf
- M. A. Lebedev, D. G. Stepaniants, D. V. Komarov, O. V. Vygolov, Yu. V. Vizilter, S. Yu. Zheltov. "A Real-Time Photogrammetric Algorithm for Sensor and Synthetic Image Fusion with Application to Aviation Combined Vision", ISPRS Technical Commission III Symposium (Zurich, Switzerland, 5-7 September, 2014), ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XL-3 2014. P. 171-175, URL: http://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatialinf-sci.net/XL-3/171/2014/isprsarchives-XL-3-171-2014.pdf
- A. Cesetti, E. Frontoni, A. Mancini, P. Zingaretti, S. Longhi. "A Vision-Based Guidance System for UAV Navigation and Safe Landing using Natural Landmarks", Journal of Intelligent and Robotic Systems, V. 57. No. 1-4. 2009. P. 233-257.
- А. Е. Семенов, Е. В. Крюков, Д. П. Рыкованов, Д. А. Семенов. Практическое применение технологий компьютерного зрения в решении задач распознавания, восстановления 3D, сшивки карт, точного целеуказания, счисления пути и навигации//Известия ЮФУ. Технические науки, 2010, №3(104). С. 92-102.
- А. Б. Фельдман. Алгоритмы оценивания параметров объектов на изображениях для бортовых систем обработки информации и управления летательных аппаратов, Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук, Рязанский государственный радиотехнический университет, 2013, 177 с.
- Д. Н. Степанов. Методы и алгоритмы определения положения и ориентации беспилотного летательного аппарата с применением бортовых видеокамер//Программные продукты и системы, Т. 1, №. 1. 2014. С. 150-157 (дата обращения: 12.11.2016), URL: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=3776
- Д. Н. Степанов. Методики сопоставления особых точек в задаче визуальной навигации БПЛА//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Вычислительная Математика и Информатика", Т. 4, №. 4. 2015. С. 32-47.
- Д. Н. Степанов. Применение вейвлетов Габора в задаче навигации БПЛА с использованием видеокамеры//Фундаментальные исследования, 2015, №12-1. С. 85-92.
- Утилита gdal2tiles (дата обращения: 12.11.2016), URL: http://www.klokan.cz/projects/gdal2tiles
- H. Bay, A. Ess, T. Tuytelaars, L. Van Gool. "SURF: Speeded Up Robust Features", Computer Vision and Image Understanding, V. 110. No. 3. 2008. P. 346-359.
- J.-K. Kamarainen, V. Kyrki, H. Kalviainen. "Invariance Properties of Gabor Filter Based Features Overview and Applications", IEEE Transactions on Image Processing, V. 15. No. 5. 2006. P. 1088-1099.
- R. Hartley, A. Zisserman. Multiple View Geometry In Computer Vision, 2nd edition, Cambridge University Press, 2003, 670 p.
- А. Кравцов, В. Вежневец. Общая формулировка задачи внешней калибровки камеры//Компьютерная графика и мультимедиа, 2003, №1(2) (дата обращения: 12.11.2016), 5 с., URL: http://ict.edu.ru/ft/002404/num1krav.pdf
- Д. Н. Степанов, И. П. Тищенко. Программная система для моделирования полета БПЛА и его автономного позиционирования с использованием методов и алгоритмов технического зрения//XIV национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием КИИ-2014. Т. 3 (Казань, Россия, 24-27 сентября 2014 г.). С. 333-341.
- A. Kondratyev, I. Tishchenko. "Concept of Distributed Processing System of Images Flow in Terms of 𝜋-Calculus", 18th Conference of Open Innovations Association and Seminar on Information Security and Protection of Information Technology (FRUCT-ISPIT 2016) (ITMO University, Saint Petersburg, Russia, 18-22 April, 2016). P. 131-137.
