Аннотации:
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. This paper describes an approach to detection of specific shape buildings from the aerial imagery in the
infrared range. The proposed algorithm uses contour analysis and is based on a modification of the generalized
Hough transform that allows to detect curves defined by a small number of parameters. The main idea is to build a
two-dimensional accumulator array for each possible parameter set of the specified curve, and to combine obtained
arrays into the resultant accumulator array whose local maxima correspond to the positions of the sought objects.
The gradient magnitudes of the original image are used to fill the arrays. The closeness of the found contours
to the predefined curve is determined by the morphological analysis of the values calculated by the Canny edge
detector. Filtering detected objects relies on the density of boundaries in their internal area with the ratio of the
average intensity inside and outside the contour that provides high sensitivity to the specified types of objects
and reduces the number of false alarms of the algorithm. The proposed approach was tested on the problem of
localization of rectangular buildings and showed the appropriate quality for practical use.
Описание:
Дунаева Александра Валерьевна, математик, отдел прикладных проблем управления,
ФГБУН Институт математики и механики им. Н.Н. Красовского УрО РАН (Екатеринбург,
Российская Федерация); ассистент, кафедра высокопроизводительных компьютерных
технологий, Институт естественных наук и математики, ФГБОУ ВО Уральский
федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина (Екатеринбург,
Российская Федерация). Корнилов Фёдор Андреевич, к.ф.-м.н., н.с., отдел прикладных проблем управления,
ФГБУН Институт математики и механики им. Н.Н. Красовского УрО РАН (Екатеринбург,
Российская Федерация). A.V. Dunaeva1,2, F.A. Kornilov1
1N.N. Krasovskii Institute of Mathematics and Mechanics of the Ural Branch of the Russian
Academy of Sciences (S.Kovalevskaya Str. 16, Yekaterinburg, 620990 Russia),
2Ural Federal University named after the first President of Russia B.N.Yeltsin
(Mira Str. 19, Yekaterinburg, 620002 Russia)
E-mail: maryanova.av@yandex.ru, kornilovfa@imm.uran.ru