Патенты автора Холопов Иван Сергеевич (RU)

Изобретение относится к калибровке камеры, установленной за лобовым стеклом автомобиля и направленной вперед по ходу движения. Технический результат изобретения заключается в снижении погрешности калибровки за счет снижения погрешности оценивания пиксельных координат точки схода. Для определения углов установки камеры относительно продольной оси автомобиля регистрируют последовательность кадров, получаемых камерой во время движения автомобиля в процессе калибровки. Формируют из них матрицу М, в ячейках которой накапливают информацию о точках пересечений траекторий особых точек в окрестности точки схода. При этом полученные траектории периодически проверяют на длину и прямолинейность, короткие и сильно отклоняющиеся от прямой траектории не принимают к рассмотрению. Далее оставшиеся траектории аппроксимируют прямыми, вычисляют пиксельные координаты точек их попарного пересечения и по пиксельным координатам усредненной точки схода определяют углы установки камеры, такие как угол тангажа и угол рыскания. При этом к пиксельным координатам точек попарных пересечений траекторий применяют процедуру адаптивной медианной фильтрации для исключения из процедуры усреднения точек пересечений, лежащих вне окрестности точки схода, а к оцененным координатам особых точек - процедуру коррекции дисторсии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам калибровки оптических устройств. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения пространственных координат проекций точек лазерного подсвета с веерным расположением лучей с угловым расстоянием между соседними лучами в единицы градусов с абсолютной погрешностью не более единиц миллиметров. Технический результат достигается за счет того, что формируют массив снимков планарного тест-объекта с различных ракурсов и расстояний и определяют координаты точек тест-объекта в системах координат камеры и лазерного устройства; измеряют пространственные координаты проекций точек подсвета на плоскость тест-объекта в системе координат тест-объекта, вычисляют расстояния между данными точками, составляют переопределенную относительно неизвестных расстояний систему нелинейных уравнений, решают ее и определяют пространственные координаты проекций точек подсвета на плоскость тест-объекта в системе координат подсвета; далее выполняют репроекцию точек с известными в системе координат подсвета пространственными координатами на изображение с камеры для каждого ракурса и уточняют матрицу поворота и вектор параллельного переноса между системами координат камеры и подсвета. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается способа юстировки параллельности оптических осей компонентов оптико-электронного устройства. Способ включает в себя юстировку параллельности оптических осей видеокамеры и тепловизора для обеспечения параллельности их оптических осей с оптической осью излучающего канала лазерного дальномера. Способ заключается в том, что на определенном расстоянии от оптико-электронного устройства помещают миру, на которой нанесены метки, расположение которых соответствует межосевым расстояниям оптических осей компонентов оптико-электронного устройства. Далее формируют видеокадр с прицельным перекрестием. С помощью регулировочных элементов достигают наименьшего отклонения от параллельности оптических осей видеокамеры и тепловизора относительно оптической оси излучающего канала лазерного дальномера. Центры прицельных перекрестий при юстировке располагают в главных точках, а в энергонезависимой памяти для видеокамеры и тепловизора сохраняют угловые рассогласования между направлениями их главных осей и направлениями на центры меток на мире в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Технический результат заключается в снижении величины углового рассогласования между оптическими осями компонентов оптико-электронного устройства. 4 ил.

Способ измерения дальности основан на выделении на изображении контурного препарата рельсов железнодорожного пути; выполнении проективного преобразования для компенсации проективных искажений; выделении на полученном изображении без искажений вертикальных прямых, соответствующих изображениям рельсов; поиске соответствующих им прямых на изображении контурного препарата; нахождении пиксельных координат точек, соответствующих местам контактов колесной пары вагона и рельсов пути; вычислении дальности до вагона путем решения уравнений проективной геометрии при априорно известной ширине железнодорожного пути L. Технический результат заключается в уменьшении объема вычислений, требуемых для оценки дальности до вагона по изображению с камеры. 8 ил.

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений, в частности к комплексированию цифровых изображений. Способ комплексирования основан на ранжировании изображений по безэталонному интегрально-мультипликативному показателю качества и пороговой обработке, заключающейся в выборе для комплексирования изображений, информативность которых превышает пороговое значение, при этом порог информативности является адаптивным и линейно связан с величиной показателя информативности наиболее информативного канала. Способ комплексирования цифровых полутоновых изображений нескольких диапазонов оптического спектра заключается в вычислении для изображений каждого спектрального диапазона безэталонных показателей качества, ранжировании изображений по указанному показателю, вычислении порога информативности, линейно зависящего от показателя информативности наиболее информативного изображения, сравнении показателей информативности изображений каждого канала с порогом, разложении превысивших порог исходных изображений на низкочастотную и высокочастотную компоненты, вычислении для каждого пикселя синтезированного изображения весовой суммы значений низкочастотных и высокочастотных компонент исходных изображений. Суммирование низкочастотных компонент выполняется с весами, пропорциональными их показателю информативности, а высокочастотных компонент - с весами, пропорциональными величинам их главных компонент. Перед выводом комплексированного изображения на устройство отображения выполняется выравнивание его яркостного диапазона. Изобретение обеспечивает увеличение информативности комплексированного изображения. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области обработки цифровых изображений. Техническим результатом является обеспечение снижения ошибок при совмещении нескольких изображений различных спектральных диапазонов. Способ совмещения изображений от матричных фотоприемников N различных спектральных диапазонов заключается в том, что для удаленных объектов одновременно получают несколько изображений различных спектральных диапазонов и из них выбирают эталонное изображение с максимальным полем зрения и наибольшей разрешающей способностью. Далее на эталонном изображении выбирают начало координат и n≥4 опорных точек, определяют их пиксельные координаты, находят соответствующие им точки на всех изображениях остальных спектральных диапазонов и также определяют их пиксельные координаты. Для каждой пары «эталонное изображение - изображение иного спектрального диапазона» из Cn4 сочетаний опорных точек оценивают Cn4 матриц гомографии, для каждой из них вычисляют число обусловленности μ, находят минимальное значение μ и в памяти сохраняют соответствующую ему матрицу гомографии. Полученные матрицы гомографии сохраняют в памяти и производят совмещение изображений с использованием этих сохраненных параметров. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области информационно-измерительных систем и может быть использовано в системах компьютерного зрения, предназначенных для решения задачи измерения дальности до объекта по его единственному цифровому видеоизображению. Заявленный способ косвенного измерения дальности от маневрового тепловоза до вагона заключается в формировании видеокамерой цифрового видеоизображения, выделении контурного препарата и сопоставлении физического размера априорно известного объекта съемки, с его размером в пикселях, определенным по контурному препарату видеоизображения, в котором при нахождении маневрового тепловоза на прямолинейном участке железнодорожного пути на видеоизображении выделяют сектор, в пределах которого формируют конкурный препарат вертикальных линий. На контурном препарате с применением преобразования Хафа или Радона выделяют N ≥ 2 прямых линий; а после анализа параметров данных линий ρ и θ оставляют только две прямые, которые потенциально соответствуют изображениям рельсов пути, на котором находится маневровый тепловоз. Для точек контурного препарата, принадлежащих указанным прямым, выполняют морфологическую дилатацию; определяют пиксельные координаты точек, соответствующих потенциальным местам контакта рельсов с колесной парой вагона. Причем сначала измеряют наклонную дальность до вагона как отношение априорно известной ширины железнодорожного пути L к длине отрезка, крайние точки m1 и m2 которого в плоскости изображения соответствуют потенциальным точкам контакта рельсов M1 и M2 с колесной парой вагона, а затем находят горизонтальную дальность до вагона как произведение наклонной дальности на косинус угла между плоскостью горизонта и направлением на середину отрезка M1M2 в угломестной плоскости. Технический результат - оценивание дальности до вагона на основе решения уравнений проективной геометрии, что требует меньших вычислительных затрат. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам оптического определения положения и ориентации объекта при помощи оптического устройства и определения угловых направлений на жестко закрепленные на объекте светоизлучающие или светоотражающие метки - реперы. Способ идентификации реперов применяется при решении задачи Р4Р в авиационных оптико-электронных системах позиционирования с единственной камерой. При этом реперные кластеры оптико-электронной системы позиционирования представляют собой тетраэдры с основанием в виде правильного треугольника. После выхода из ждущего режима работы системы позиционирования, при котором число наблюдаемых реперов кластера n<4, реперы зажигают попарно. Для этого 4 репера кластера разделяют на две пары: левый (Л) - правый (П) и верхний (В) - нижний (Н). Для идентификации реперы кластера включаются парами - сначала первая пара Л-П, потом вторая пара В-Н, а определение соответствия между номерами и пространственными координатами реперов и пиксельными координатами их проекций в плоскости изображения выполняется по определенным правилам с использованием однородных пиксельных координат центров проекций реперов, оцененных с субпиксельной точностью для кадров с изображениями первой и второй пар реперов кластера соответственно. Технический результат – повышение быстродействия оптического определения положения и ориентации объекта. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства для автоматизированной калибровки видеокамер различных спектральных диапазонов. Устройство содержит универсальный тест-объект, изображения которого являются контрастными одновременно в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасных диапазонах оптического спектра, как минимум один источник света, включаемый при калибровке камер, фиксирующих отраженный от тест-объекта свет, непрозрачный экран для защиты глаз пользователя от излучения источника света и средство регулирования положения калибруемой камеры в рабочем пространстве с шестью степенями свободы. Технический результат заключается в обеспечении возможности калибровки камер различных спектральных диапазонов и снижении требований к крутящему моменту моторизованных линейных трансляторов и поворотных платформ. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки цифровых изображений и касается способа компенсации геометрического шума инфракрасных изображений от сенсоров с вертикальным расположением линеек фоточувствительных элементов. Техническим результатом является формирование вспомогательного калибровочного кадра, который адаптивно изменяется при изменении темнового тока матричного приемника инфракрасных камер. Предложен способ, при котором осуществляют прием кадра с инфракрасной камеры и выполняют вычитание из него оценки геометрического шума. Указанную оценку формируют в результате рекуррентного усреднения яркости пикселей ранее принятых кадров. При этом в каждом принимаемом кадре случайным образом переставляют строки, оценивают дисперсию градиента яркости вспомогательного кадра в направлении строк и сравнивают с ее предыдущим максимальным значением. Если данное значение превышено, выполняют запись вспомогательного кадра в память, разделяют его на низкочастотную и высокочастотную составляющие, сохраняют высокочастотную составляющую в памяти и вычитают ее из текущего кадра. Если значение не превышено, из текущего кадра вычитается ранее сохраненная высокочастотная составляющая. При этом вспомогательный кадр формируют рекуррентным усреднением ранее принятых кадров со случайным образом переставленными строками только до тех пор, пока их количество не превысит порогового значения NПОР. Далее вспомогательный кадр формируют по уравнению комплементарного фильтра с фиксированным весом каждого нового принятого кадра, равным 1/NПОР.

Изобретение относится к области информационно-измерительных систем и может быть использовано в системах компьютерного зрения, предназначенных для решения задачи измерения дальности до объекта по его единственному цифровому видеоизображению. Заявленный способ косвенного измерения дальности от маневрового тепловоза до вагона заключается в формировании видеокамерой цифрового видеоизображения, выделении контурного препарата и сопоставлении физического размера априорно известного объекта съемки с его размером в пикселях, определенным по контурному препарату видеоизображения. При нахождении маневрового тепловоза на прямолинейном участке пути на видеоизображении выделяют сектор, в пределах которого формируют конкурный препарат вертикальных линий; на контурном препарате с применением преобразования Хафа или Радона выделяют N≥2 прямых линий. После анализа параметров данных линий ρ и θ оставляют только две прямые, которые потенциально соответствуют изображениям рельсов пути, на котором находится маневровый тепловоз. Для точек контурного препарата, принадлежащих указанным прямым, выполняют морфологическую дилатацию и определяют пиксельные координаты точек, соответствующих местам контакта рельсов с колесной парой вагона. Решают задачу Perspective-2-Point, где известным линейным размером выступает ширина железнодорожной колеи Lкол, и вносят поправку на расстояния между крайней точкой автосцепки маневрового тепловоза и оптическим центром камеры. Технический результат - оценивание дальности до вагона косвенным методом - путем автоматического измерения на изображении ширины железнодорожной колеи в месте ее контакта с колесной парой. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области формирования изображения и касается способа стереокалибровки разноспектральных камер с малыми угловыми размерами пересечения полей зрения. Способ включает в себя съемку с различных ракурсов тестовых объектов. Изображения инвертируют, находят на изображениях особые точки, выполняют оценку их координат с субпиксельной точностью. По полученным данным оценивают матрицы внутренних параметров разноспектральных камер, векторы коэффициентов дисторсии объективов и матрицы внешних параметров. Стереокалибровку выполняют в два этапа. На первом применяют тест-объект планарного типа, обеспечивающий формирование контрастного изображения типа «шахматное поле» или «точечное поле» в различных спектральных диапазонах для независимого оценивания только матрицы внутренних параметров и коэффициентов дисторсии объектива каждой камеры. На втором этапе применяют тест-объект со сферическими реперными излучателями, длина которого как минимум на порядок превосходит его ширину и высоту, и оценивают с его помощью только матрицы внешних параметров камер. Технический результат заключается в повышении точности калибровки широкоугольных камер с малыми угловыми размерами пересечения полей зрения. 2 ил.

Изобретение относится к способам оптического определения положения и ориентации объекта при помощи оптического устройства и определения угловых направлений на жестко закрепленные на объекте светоизлучающие или светоотражающие метки-маркеры. Заявленный способ оценивания угловых и пространственных координат объекта с реперными излучателями выбирается адаптивно в зависимости от количества наблюдаемых реперов кластера, а также конфигурации проекций реперов в плоскости изображения камеры. При этом адаптация заключается в том, что в зависимости от количества наблюдаемых реперов кластера 2≤n≤4 и оценки геометрического фактора задача определения угловых и пространственных координат объекта решается либо с применением только оптических средств, либо с применением как оптических средств, так и вспомогательной инерциальной подсистемы позиционирования. Технический результат заключается в разработке алгоритма адаптивного выбора способа решения задачи позиционирования объекта с размещенными на нем минимум n=4 реперами с априорно известными в системе координат объекта координатами с помощью единственной камеры. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в создании устройства для калибровки камер видимого и/или инфракрасного диапазонов, позволяющего при фиксированном положении тест-объекта обеспечить рекомендуемый ракурс его съемки как для узкоугольной, так и для широкоугольной камеры. Заявлен тест-объект, содержащий основную теплопроводящую пластину с выемкой, съемную теплопроводящую пластину, соразмерную выемке, и электронагревательный элемент. На одной из сторон основной теплопроводящей пластины сформировано поле из чередующихся в шахматном порядке темных и светлых правильных многоугольников с длиной стороны L1. На одной из сторон съемной теплопроводящей пластины также сформировано поле из чередующихся в шахматном порядке темных и светлых правильных многоугольников с длиной стороны L1, а на противоположной - аналогичное поле из правильных многоугольников с длиной стороны L2, L2<L1, причем соотношение L1/L2 является натуральным числом. Обе теплопроводящие пластины выполнены из светлого материала с высокой теплопроводностью, а нанесенные на них в шахматном порядке элементы - из тонкой полимерной пленки темного цвета. 7 ил.

Изобретение относится к области калибровки видеокамер, работающих в составе системы технического зрения. Технический результат − получение высококонтрастного изображения тестового шаблона, наблюдаемого камерами видимого и инфракрасного диапазона для осуществления калибровки видеодатчиков многоспектральной системы технического зрения. Способ калибровки видеодатчиков многоспектральной системы технического зрения включает съемку тестового объекта с различных ракурсов, перевод кадров в цифровую форму, нахождение на снятых изображениях особых точек и оценку их координат с субпиксельной точностью, оценку матриц внутренних параметров камер, оценку векторов коэффициентов дисторсии объективов камер, оценку матриц внешних параметров, причем осуществляют одновременную калибровку камер видимого и инфракрасного диапазонов с пересекающимися полями зрения, при этом используют тестовый объект в виде подогреваемого теплопроводящего калибровочного шаблона с темными n-угольниками, причем после получения полутоновых изображений от разноспектральных камер при различных положениях тестового объекта изображения с инфракрасных камер инвертируют. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки цифровых изображений и касается способа компенсации геометрического шума инфракрасных изображений от сенсоров с вертикальным расположением линеек фоточувствительных элементов. Способ заключается в том, что осуществляют прием потока излучения и выполняют вычитание из массива яркости пикселей входного изображения массива скомпенсированных постоянных составляющих сигналов с фоточувствительных элементов. Массив постоянных составляющих сигналов с фоточувствительных элементов получают в результате рекуррентного усреднения яркости пикселей совокупности кадров. При этом в каждом кадре случайным образом переставляют строки, оценивают дисперсию градиента яркости в рекуррентно усредненном кадре в направлении строк и сравнивают с ее предыдущим максимальным значением. Если данное значение превышено, выполняют запись в память рекуррентно усредненного кадра, разделяют его на низкочастотную и высокочастотную составляющие, сохраняют высокочастотную составляющую в памяти и вычитают ее из текущего кадра. Если значение не превышено, из текущего кадра вычитают ранее сохраненную высокочастотную составляющую. Технический результат заключается в формировании калибровочного кадра с равномерной яркостью вне зависимости от распределения яркости наблюдаемой сцены. 10 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике для определения и приведения к заданным значениям параметров видеокамер. Техническим результатом является обеспечение возможности совмещения изображений камер видимого и инфракрасного диапазонов, не требующего механической юстировки. Способ совмещения цифровых изображений различных спектральных диапазонов основан на оценке матриц проективного преобразования по изображениям автоматически распознаваемых в различных спектральных диапазонах маркеров, конструктивно размещенных на тестовом объекте в одной плоскости. Причем пространственные координаты маркеров, лежащих в плоскости тестового объекта, являются априорно известными. При оценке матриц проективного преобразования изменяется только угловое и пространственное положение тестового объекта посредством его перемещения. При этом совмещение изображений достигается за счет проективных преобразований изображений с камер по матрицам гомографии, оцениваемым по результатам предварительной калибровки с контрастным в каждом из спектральных диапазонов тестовым шаблоном для каждой пары камер, одна из которых выбрана в качестве опорной.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения и приведения к заданным значениям параметров видеокамер, работающих в составе системы технического зрения, состоящей из нескольких разноспектральных видеодатчиков видимого и инфракрасного (ИК) диапазонов длин волн с перекрывающимися полями зрения. Заявлен тестовый шаблон для калибровки видеодатчиков многоспектральной системы технического зрения, который содержит теплопроводящую пластину и электронагревательный элемент. На одной из сторон теплопроводящей пластины сформировано поле из чередующихся в шахматном порядке темных и светлых элементов. При этом теплопроводящая пластина выполнена из светлого материала с высокой теплопроводностью. Причем темные элементы на поверхности теплопроводящей пластины выполнены из тонкой полимерной пленки темного цвета в виде правильных многоугольников с определенными размерами, углы которых являются опорными точками тестового шаблона. Электронагревательный элемент, установленный с внутренней стороны теплопроводящей пластины и соразмерный ей, содержит терморегулятор. Технический результат - создание тестового шаблона для калибровки камер видимого и/или инфракрасного диапазонов, имеющего упрощенную конструкцию, малую толщину и малое время готовности к работе. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения и приведения к заданным значениям параметров видеокамер, работающих в составе системы технического зрения, состоящей из нескольких разноспектральных видеодатчиков видимого и инфракрасного (ИК) диапазонов длин волн с перекрывающимися полями зрения. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции, повышении контрастности изображения тест-объекта для калибровки видеодатчиков многоспектральной системы технического зрения при малом времени готовности к работе. Результат достигается тем, что тест-объект для калибровки видеодатчиков многоспектральной системы технического зрения содержит теплопроводящую пластину и электронагревательный элемент, установленные в корпусе. Причем теплопроводящая пластина выполнена из светлого материала с высокой теплопроводностью. Корпус выполнен с возможностью нагнетания во внутреннюю полость воздуха посредством установленных на одной или нескольких его стенках приточных вентиляторов. При этом в теплопроводящей пластине и скрепленном с ней соразмерном электронагревательном элементе выполнены сквозные отверстия для выхода воздуха из внутренней полости корпуса. Отверстия расположены упорядоченно в рядах, через фиксированные расстояния, а их центры являются опорными точками тест-объекта для калибровки видеодатчиков многоспектральной системы технического зрения. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к средствам распознавания с использованием электронных средств. Технический результат – повышение вероятности идентификации. Для этого предложен способ, который основан на сравнении на интервале времени анализа бинарного кода, формируемого из последовательности механических воздействий на чувствительный элемент, с одной или несколькими эталонными бинарными кодовыми комбинациями. По результатам сравнения входной и эталонных последовательностей выносится решение о принадлежности входной последовательности к классу, соответствующему кодам пользователя, или к классу, не соответствующему кодам пользователя. Устройство для осуществления данного способа содержит цифровой трехосный акселерометр, трехканальные цифровой фильтр, цифровое дифференцирующее устройство, пороговое устройство, схему запоминания знака результата дифференцирования, накопитель с входом сброса, схему выбора максимума и цифровой коррелятор, счетчик, элемент ИЛИ, а также репрограммируемое постоянное запоминающее устройство с входом программирования и пороговое устройство для принятия решения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к средствам распознавания механического воздействия с использованием электронных средств. Техническим результатом является повышение безопасности при идентификации пользователя. Способ основан на сравнении на интервале времени анализа бинарного кода, формируемого из последовательности механических воздействий на чувствительный элемент - акселерометр, с одной или несколькими эталонными бинарными кодовыми комбинациями, хранимыми в памяти устройства. По результатам сравнения входной и эталонных последовательностей выносится решение о принадлежности входной последовательности к классу, соответствующему кодам пользователя (пользователей), или к классу, не соответствующему кодам пользователя (пользователей). Устройство содержит цифровой трехосный акселерометр, цифровой фильтр, дифференцирующее устройство, трехуровневый квантователь, счетчик, обнуляемый коррелятор, постоянное запоминающее устройство, в котором хранятся эталонные кодовые комбинации, и пороговое устройство. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, а именно к системам мониторинга режимов потребления электроэнергии. Способ основан на определении степени корреляции (статистической взаимосвязанности), разности амплитуд и разности фаз токов потребления на интервале времени анализа. По результатам анализа токов потребления принимается решение о принадлежности сигналов с датчиков токов потребления по анализируемым присоединениям к классу, соответствующему несанкционированному запараллеливанию фидеров, или к классу, соответствующему отсутствию факта запараллеливания. Устройство осуществления данного способа содержит датчики тока потребления, аналого-цифровые преобразователи, амплитудные и фазовые детекторы, коррелятор, блок вычисления невязки, пороговые устройства, блок формирования порогов, решающее устройство, устройство индикации. Технический результат заключается в возможности выявления факта несанкционированного запараллеливания фидеров распределительных подстанций на стороне потребителя. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 


Наверх