Стереоскопическое устройство выделения динамических объектов

Авторы патента:

G06K9/46 - выделение деталей или характеристик изображения

Владельцы патента RU 2583708:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к области автоматизированных систем видеонаблюдения. Техническим результатом является повышение точности и скорости выделения динамических объектов. Стереоскопическое устройство выделения движущихся объектов содержит: идентичные датчики изображения, аналого-цифровые преобразователи, блок выделения кадрового и строчных импульсов (БВКСИ) 5, элемент И 6, генератор тактовых импульсов 7, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM (ОМК-ARM) с USB - контроллером 8 с буферной памятью (БП) и видеоинтерфейсом (ВИ), мультиплексор 9. Выделение движущихся объектов сводится к получению пространственных параметров движущегося объекта, размеры и конфигурация которого изменяются в процессе измерения, расположенного на сложном пространственном фоне, для чего необходима последовательная обработка, требующая оценки сигнала на каждом такте с учетом информации, поступающей в процессе наблюдения. После корректировки осуществляется передача данных в ЭВМ через USB - контроллер. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе специализированных и робототизированных системах с техническим зрением для выделения объектов наблюдения, позволяющее повысить точность и быстродействие определения параметров движения.

Известна полезная модель, относящаяся к области измерений трехмерных координат различных перемещающихся объектов, не являющихся статическими (изменяющих свое положение и пространственную конфигурацию во времени), состоящая из двух цифровых видеокамер, электронных вычислительных средств, включающих подсистему построения трехмерных моделей, система содержит не менее чем одно управляемое по цифровому интерфейсу устройство синхронизации кадров от видеокамер на основе их содержания, расположенное в зоне обзора видеокамер, электронные вычислительные средства содержат синхронизирующее вычислительное устройство, содержит систему управления устройством синхронизации кадров и автоматическую систему технического зрения для распознавания состояния устройства синхронизации кадров на основе их содержания [Патент на полезную модель РФ №119095, кл. G01B11/00. 2012].

Недостатком указанной модели является то, что для выделения перемещающегося в пространстве объекта изображения, поступающие с камер, при обработке на ЭВМ должны быть строго синхронизированы по времени, что накладывает серьезные ограничения на быстрое действие системы.

Наиболее близким к предлагаемому является система выделения контуров изображений объектов, содержащее датчик изображения и буферную память, введены элемент И, генератор, нейроматричный процессор (МК), АЦП, блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) и контроллер PCI шины, где точность обработки изображения достигается за счет введения в устройство высокопроизводительного микроконтроллера и использования алгоритма выделения контуров объекта изображения на основе нечеткой логики [Патент на изобретение РФ №2185659, кл. G06K 9/46, 2000].

Данное устройство не определяет пространственные параметры движущихся объектов.

Технической задачей устройства является создание стереоскопической системы определения параметров движения динамических объектов.

Поставленная задача решается посредством того, что в устройстве выделения подвижных объектов, содержащее 2 датчика изображения (ДИ1, ДИ2), введены элемент И, генератор, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM (ОМК-ARM), АЦП, блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) и USB - контроллер, причем выходы датчиков изображения подключены к информационным входам АЦП и ко входам БВКСИ, первый выход которого соединен с первым входом элемента И и входом VP_VSYNC ОМК-ARM, а второй выход - со вторым входом элемента И и входом VP_HSYNC ОМК-ARM, выход которого соединен со входом синхронизации АЦП, выход генератора подключен к четвертому входу элемента И, чей третий вход соединен с выходом инициализации INIT ОМК-ARM, информационные выходы АЦП соединены через мультиплексор с информационными входами ОМК-ARM, а выходы готовности данных RDY АЦП - с управляющими входами VP_CLKIN1 и VP_CLKIN1 видеоинтерфейса ОМК-ARM.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема устройства для выделения динамических объектов.

Устройство выделения динамических объектов содержит два датчика изображения ДИ 1 и ДИ 2, АЦП 3 и АЦП 4, блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) 5, элемент И 6, генератор 7, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM (ОМК-ARM) с USB - контроллером 8, мультиплексор 9, причем выходы датчиков изображения 1 и 2 подключены к информационным входам АЦП 3 и АЦП 4 соответственно и ко входу БВКСИ 5, первые выходы которых соединены с первым элемента И 6 и входом VP_VSYNC ОМК-ARM, а второй выход - со вторым входом элемента И и входом VP_HSYNC ОМК-ARM 8, выход которого соединен со входами синхронизации АЦП 3 и 4, выход генератора 7 подключен к четвертому входу элемента И 6, чей третий вход соединен с выходом инициализации INIT ОМК-ARM 8, информационные выходы АЦП 3 и 4 соединены через мультиплексор с видеоинтерфейсом (ВИ) ОМК-ARM 8, а выход готовности данных RDY АЦП 3 и 4 - с управляющими входами VP_CLKIN1 и VP_CLKIN1 видеоинтерфейса ОМК-ARM 8 соответственно, а USB - контроллер подключается к соответствующим входам-выходам для связи с ПК.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал от датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2 поступает на блок выделения кадрового и строчного импульсов 5 и аналого-цифровые преобразователи АЦП 3 и АЦП 4 соответственно. Как только блок выделения кадрового и строчного импульсов 5 выдает импульс начала кадра и импульс начала строки, на выходе элемента И 6 появятся синхронизирующие импульсы, формируемые генератором и поступающие на входы синхронизации аналого-цифровых преобразователей АЦП 3 и АЦП 4. АЦП преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой вид. Критерием оцифровки является получение 640 элементов изображения на каждую видеостроку. Так как длительность активной части видеостроки составляет 53 мкс, то на каждый образец отводится 80 нс (фиг.2).

По каждому импульсу аналого-цифровые преобразователи 3,4 осуществляют преобразование входного аналогового сигнала, получаемого от датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2, в параллельный цифровой код который передается с информационных выходов аналого-цифровых преобразователей АЦП 3 и АЦП 4 через мультиплексор на входы видеоинтерфейса ОМК-ARM 8. Далее через глобальную шину нейроматричного процессора информационный код передается в буферную память. Как только в БП запишутся первые 80 восьмибитных элемента изображений, параллельно с записью оставшейся части кадров в буферную память, ОМК-ARM 8 начнет выполнять алгоритм локализации динамических объектов, как только локализована первая область, ОМК-ARM осуществляет выделение внешнего контура объекта, после выделения контура запускает алгоритм идентификации и сопоставления. Как только идентичные точки, для которых находится параллакс, будут найдены, начнет работу алгоритм определения пространственных координат объекта изображения. После завершения работы алгоритма результат передается в БП, далее из буферной памяти через глобальную шину ОМК-ARM и USB-контроллер передаются в ПК.

Этапы обработки НМП включают:

- Локализация областей изображения.

- Идентификация динамического объекта.

- Определение пространственных координат динамических объектов.

Таким образом, разработанная стереоскопическая оптико-электронная система слежения осуществляет ввод полутонового изображения по двум каналам с разрешением 640х480, выделяет движущиеся объекты, определяет их пространственные координаты и позволяет вести наблюдение за несколькими динамическими объектами одновременно в реальном масштабе времени.

Устройство выделения контуров объекта изображения, содержащее два датчика изображения ДИ1 и ДИ2, два аналогово-цифровых преобразователя АЦП и АЦП, блок выделения кадрового и строчного импульсов БВКСИ, элемент И, генератор, блок управления, буферную память, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM ОМК-ARM с USB - контроллером, мультиплексор, причем выходы датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2 подключены к информационным входам АЦП 1 и АЦП 2 соответственно и ко входу БВКСИ, первые выходы которых соединены с первым элемента И и входом VP_VSYNC ОМК-ARM, а второй выход - со вторым входом элемента И и входом VP_HSYNC ОМК-ARM, выход которого соединен со входами синхронизации АЦП 1 и АЦП 2, выход генератора подключен к четвертому входу элемента И, чей третий вход соединен с выходом инициализации INIT ОМК-ARM, информационные выходы АЦП 1 и 2 соединены через мультиплексор с видеоинтерфейсом ВИ ОМК-ARM, а выход готовности данных RDY АЦП 1 и АЦП 2- с управляющими входами VP_CLKIN1 и VP_CLKIN1 видеоинтерфейса ВИ ОМК-ARM соответственно, а USB - контроллер подключается к соответствующим входам-выходам для связи с ПК, отличающееся тем, что с целью выделения динамических объектов и определения координат их местоположения оно содержит два датчика изображения ДИ 1 и ДИ 2, способствующих получению пространственных параметров движущегося объекта, размеры и конфигурация которого изменяются в процессе измерения, расположенного на сложном пространственном фоне, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM ОМК-ARM с USB - контроллером, осуществляющий вертикальную и горизонтальную обработку изображения, два аналогово-цифровых преобразователя АЦП 1 и АЦП 2, причем выходы датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2 и подключены к информационным входам АЦП 1 и АЦП 2 соответственно и ко входу БВКСИ, выход которого соединен со входами синхронизации АЦП 1 и АЦП 2, информационные выходы АЦП 1 и АЦП 2 соединены через мультиплексор с видеоинтерфейсом ВИ ОМК-ARM.

Настоящее изобретение относится к области обработки изображений, в частности к коррекции изображения цвета кожи. Техническим результатом является снижение разности между регулируемым цветом кожи и фактическим цветом кожи и исключение искажения изображения.

Способ выявления структуры в поле, способ рулевого управления сельскохозяйственным транспортным средством и сельскохозяйственное транспортное средство // 2571918

Изобретение относится к системам рулевого управления сельскохозяйственным транспортным средством. Техническим результатом является повышение точности рулевого управления сельскохозяйственного транспортного средства за счет передачи сигнала о корректировке, учитывающей характерную структуру поля.

Метод и устройство, использующие увеличение изображения для подавления визуально заметных дефектов на изображении // 2571510

Изобретение относится к области обработки изображений. Техническим результатом является повышение качества исходных фрагментов изображений за счет осуществления фильтрации.

Усовершенствования для планарного преобразования криволинейной структуры // 2563158

Изобретение относится к системе и способу отображения поверхности планарного преобразования криволинейной структуры. Техническими результатами являются уменьшение количества данных, которые необходимо обработать и сохранить, что позволяет снизить требуемую вычислительную мощность, и обеспечение обнаружения зон потенциальной неоднозначности во время процедуры планарного преобразования криволинейной структуры (CPR) и выделения этих зон на дисплей для пользователя.

Способ формирования представления (шаблона) папиллярных узоров ладони человека // 2554520

Изобретение относится к области исследования и анализа папиллярных узоров. Техническим результатом является обеспечение простоты и доступности формирования представления отпечатка папиллярных узоров человека на основе не только пальцев, но и ладони человека, что обеспечивает расширение возможностей их получения и использования.

Способ и устройство для визуальной компенсации // 2550540

Изобретение относится к средствам для отображения текста и изображений для пользователей, которые иногда носят очки. Техническим результатом является обеспечение автоматического изменения размера шрифта на дисплее для пользователей, которые иногда носят очки, для облегчения чтения ими текста.

Идентификация ключевого кадра видеопоследовательности на основе ограниченного контекста // 2549584

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно к системам для просмотра видеопоследовательностей. Техническим результатом является обеспечение автоматизированного выбора ключевого кадра в видеопоследовательности.

Устройство помощи при вождении и способ обнаружения транспортного средства рядом с ним // 2546547

Группа изобретений относится к средствам помощи при вождении транспортного средства. Техническим результатом является повышение точности обнаружения транспортного средства, находящегося рядом с движимым транспортным средством.

Устройство формирования изображения и способ управления указанным устройством // 2543950

Изобретение относится к устройствам формирования изображений с функцией аутентификации личности. Техническим результатом является повышение точности аутентификации объекта за счет выбора новых данных о характерных признаках.

Способ и устройство для отслеживания и распознавания объектов с использованием дескрипторов, инвариантных относительно вращения // 2542946

Группа изобретений относится к устройствам обработки изображения. Технический результат заключается в повышении скорости обработки данных.

Устройство обработки изображений, устройство захвата изображений и способ обработки изображений // 2587410

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в формировании предпочтительных изображений обрезки. Устройство обработки изображений содержит средство задания для задания областей объекта из изображения; средство установки для установки множества возможных областей обрезки для каждой из областей объекта, заданных средством задания; средство оценивания для получения значений оценки множества возможных областей обрезки, установленных средством установки; средство выбора для выбора предопределенного количества областей обрезки из множества возможных областей обрезки, и средство формирования для извлечения, из изображения, изображений областей, определенных областями обрезки, выбранными средством выбора, и вывода извлеченных областей, причем средство выбора выбирает предопределенное количество областей обрезки на основе подобий среди множества возможных областей обрезки и на основе значений оценки множества возможных областей обрезки. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 24 ил.

Способ получения карты глубины изображения повышенного качества // 2587425

Изобретение относится к способу получения карты глубины изображения повышенного качества, в частности используя данные автоматического расчета карты глубины 2D изображения. Технический результат - повышение качества карты глубины 2D изображения. Система повышения качества карты глубины 2D изображения содержит детектор распознавания лица, анализирующий 2D изображения с целью выявления лица на этом 2D изображении и определяющий положение такого выявленного лица на этом 2D изображении. Система, на основе положения лица, получает модель глубины, которая включает как минимум одну добавленную в модель глубины в ответ на выявление лица определенную форму в положении, соответствующем положению выявленного лица, являющуюся характерной для выявленного лица и комбинирует модель глубины с картой глубины для получения карты глубины изображения повышенного качества посредством модификации информации о глубине в карте глубины в месте, соответствующем положению указанной определенной формы в модели глубины, с информацией о глубине, связанной с указанной формой в модели глубины. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ, устройство и система аутентификации на основе биологических характеристик // 2589344

Изобретение относится к технологиям аутентификации на основе биологических характеристик. Техническим результатом является снижение сложности клиентского устройства, за счет реализации выделения характерных признаков биометрического изображения на облачном сервере. Предложен способ биометрической аутентификации. Способ включает в себя этап, на котором принимают облачным сервером подлежащее регистрации биометрическое изображение, идентификатор (ID) клиентского устройства и первый пользовательский ID, переданные от клиентского устройства. Далее, посредством облачного сервера, осуществляют выделение характерных признаков на подлежащем регистрации биометрическом изображении для получения биометрического шаблона. Сохраняют облачным сервером взаимосвязь, ассоциированную с биометрическим шаблоном ID клиентского устройства и первым пользовательским ID для завершения регистрации пользователя. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

Эффективный способ и система для получения данных изображения сцены и изображения радужной оболочки с использованием одного датчика // 2589859

Изобретение относится к способам и системам для получения изображений радужной оболочки и сцены, используя один датчик изображения. Технический результат заключается в обеспечении получения нескольких компонентов распознавания лица. Датчик изображения может получить изображение сцены и изображение радужной оболочки по меньшей мере в одном изображении. Модуль обработки изображений может применить уровень шумоподавления к первому участку по меньшей мере одного изображения для создания изображения сцены. Модуль обработки изображений может применить пониженный уровень шумоподавления ко второму участку по меньшей мере одного изображения для создания изображения радужной оболочки для использования при биометрической идентификации. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 41 ил.

Способ обработки изображения, способ создания индекса изображения, способ обнаружения соответствия изображению из хранилища изображений и сервер (варианты) // 2595523

Изобретение относится к области поиска изображений. Технический результат - обеспечение повышения эффективности процесса поиска изображений, посредством использования композитного параметра визуальных характеристик. Способ обработки изображений включает: идентификацию первой локальной области изображения и второй локальной области изображения; определение первого визуального слова, связанного с первой локальной областью изображения, и второго визуального слова, связанного со второй локальной областью изображения; определение композитного параметра визуальных характеристик, связанного с искомым изображением, причем композитный параметр визуальных характеристик содержит первое визуальное слово и второе визуальное слово и представляет собой набор по меньшей мере двух дескрипторов из двух соответствующих областей изображения и параметр соотношения областей, характеризующий соотношение между двумя соответствующими областями изображения; при этом индексирование изображения осуществляют с помощью указанного композитного параметра визуальных характеристик. 6 н. и 30 з.п. ф-лы, 8 ил.

Система и способ использования данных предыдущего кадра для оптического распознавания символов кадров видеоматериалов // 2595559

Группа изобретений относится к технологиям оптического распознавания символов (OCR) кадров видеоматериалов с целью обнаружения в них текстов на естественных языках. Техническим результатом является оптимизация OCR видеоматериалов. Предложен способ проведения оптического распознавания символов (OCR) в кадре видеоматериала. Способ содержит этап, на котором получают первый кадр из видеоматериала посредством аппаратного процессора. Далее выполняют OCR как минимум части первого кадра для генерации данных первого кадра. При этом выполнение OCR как минимум части первого кадра включает обнаружение связных компонент в как минимум части первого кадра для добавления как минимум одного описания связной компоненты к данным первого кадра, а также обнаружение символов-кандидатов в как минимум части первого кадра для добавления как минимум одного описания символа-кандидата к данным первого кадра. Также согласно способу осуществляют обнаружение текстов-кандидатов в как минимум части первого кадра для добавления как минимум одного описания текста-кандидата к данным первого кадра, и обнаружение строк текста в первой части первого кадра для добавления как минимум одного описания строки текста к данным первого кадра. 3 н. и 41 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ автокалибровки стереокамер, используемых в целях автоматического распознавания лица человека // 2595620

Группа изобретений относится к технологиям распознания образов, а именно к способам идентификации личности человека с помощью видеокамер. Техническим результатом является повышение точности автокалибровки стереокамер между собой. Предложен способ автокалибровки стереокамер, используемых в целях автоматического распознавания лица человека. Способ содержит этап, на котором получают со стереокамер проекции трехмерного изображения с текстурой лица на двумерную поверхность, после чего определяют набор сопряженных точек на полученных проекциях изображения лица, соответствующих одинаковым участкам изображения на двух или более стереокамерах. Причем некоторые из найденных сопряженных точек фильтруются для отбора наиболее надежных точек, затем выполняют трехмерную реконструкцию сопряженных точек, далее определяют углы поворота и трехмерного переноса для сопряженных точек в системе координат, общей для всех стереокамер. После чего вычисляют взаимное положение указанных стереокамер относительно друг друга, и в итоге выполняют калибровку стереокамер между собой по взаимному положению стереокамер относительно друг друга. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ и устройство кодирования режима внутрикадрового предсказания для блока предсказания изображений и способ и устройство декодирования режима внутрикадрового предсказания для блока предсказания изображений // 2595932

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для кодирования и декодирования изображений. Технический результат - повышение качества изображений путем повышения эффективности кодирования и декодирования видеосигналов в режиме внутрикадрового предсказания. Способ включает в себя: получение первого режима внутрикадрового предсказания блока первой компоненты из битового потока, получение группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, включающей в себя диагональный режим, применимый к блоку второй компоненты изображения, соответствующий блоку первой компоненты изображения, получение информации о режиме внутрикадрового предсказания блока второй компоненты изображения из битового потока, определение второго режима внутрикадрового пресказания блока второй компоненты из числа группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания на основе информации о режиме внутрикадрового предсказания и выполнение внутрикадрового предсказания над блоком второй компоненты изображения согласно определенному второму режиму внутрикадрового предсказания блока второй компоненты изображения. 9 табл., 38 ил.

Способы и системы обработки изображений математических выражений // 2596600

Изобретение относится к системе, способу и модулю памяти для оптического распознавания символов. Технический результат заключается в повышении достоверности оптического распознавания математических выражений. В способе выполняют разбиение на блоки изображения, содержащего математическое выражение, и последующее оптическое распознавание блоков для разложения изображения математического выражения на множество вариантов оптического распознавания символов, упорядоченное согласно весовому значению по OCR, выбор наиболее вероятного пути на основе весового значения для пути среди потенциально возможных путей, где путь соответствует группировке символов на изображении математического выражения и упорядоченному множеству вариантов распознавания символов на данном изображении, использование наиболее вероятного пути и упорядоченного множества вариантов распознавания символов для порождения представления в цифровом виде математического выражения, содержащегося на изображении, где наиболее вероятный путь, отобранный на основе весового значения, содержит информацию о группировке символов и вариантах их распознавания, и сохранение представленного в цифровом виде математического выражения в модуле памяти. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 37 ил.

Классификация изображений документов на основе параметров цветовых слоев // 2603495

Изобретение относится к технологиям обработки электронных документов. Техническим результатом является обеспечение классификации изображений документов на основе функции классификации. Предложен способ для классификации изображений документов. Способ содержит этап, на котором получают изображение документа с помощью устройства обработки. Далее, согласно способу, представляют цветовую карту изображения. А также, осуществляют извлечение одного или более цветовых слоев из представления цветовой карты изображения. Далее, вычисляют значения одного или более параметров изображения документа, на основании информации из цветовых слоев изображения документа. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.