200 likes | 473 Views
Иллюстрации к докладу проф. Д.В.ВАСИЛЬЕВА (ОАО НПК СПП) на семинаре Института космических исследований РАН 17.03.2010. Фрагменты прикладной теории систем технического зрения для беспилотных летательных аппаратов. Варианты структур КД сдвигов.
E N D
Иллюстрации к докладу проф. Д.В.ВАСИЛЬЕВА(ОАО НПК СПП)на семинаре Института космических исследований РАН17.03.2010 Фрагменты прикладной теории систем технического зрения для беспилотных летательных аппаратов
Варианты структур КД сдвигов Число умножений M при измерении аддитивного сдвига M>N2+m M ~ 2n2 n<<N
БСТЗ как комплекс слежения за многомерными сдвигами (обобщенная архитектура)
Анализ обобщенного алгоритма МКД 1. Постановка и решения вариационной задачи наилучшего приближения функций e = Bx-1 [dx(s)/ds]TQn + rs(k) Фундам.решение:e = Bx-1[dx(s)/ds]TQ[y-x]=Bx-1 mприBx = [dx(s)/ds]TQ[dx(s)/ds] Класс ортогональных МКД такой, гдеm = [dx(s)/ds]TQ[y-x] = [dx(s)/ds]TQy О линейности корреляционных уравнений оценивания 2. Коммутативность сомножителей в алгоритмах ненормированных оценок. m= [dx(s)/ds]TQy = dxTQy = dyTQx = d[(LTx)T(LTy)] = [d(Ly)T]Lx = [d(L1y)T]L2x =d(Qx)Ty … где d - оператор дифференцирования: [dx(s)/ds]T = dTx(s)= [d/ds1 d/ds2… d/dsm]Tx(s). 3. Многозначность решений задачи наилучшего приближения функции х к у. Эквивалентность решений по оптимальности. Разбросы множества решений{ Г }. e(1) =Bx-1[dx(s)/ds]TQ[y-x]=Bx-1 me(2) = Bу-1 [dу(s)/ds]TQ[х-у]=Bу-1 mт.к. Bx By B = ABx+ (I-A)ByB = [dx(s)/ds]TQ[dy(s)/ds] 4. Пути структурно-аппаратного синтеза каналов МКД по обобшенному алгоритму Парциальная ДХ в МКД по i-му выходу - зависимость i-ойкомпоненты оценки при s = si
АКФ АКФ АКФ АКФ №1 №2 №3 №4 Симметрии АКФ финитных изображений 1 2 3 4
Алгоритмическая база ортокорреляционных дискриминаторов сдвига сигналов Примеры 1D-процедур беспоисковой оценки сдвига по значению ОКФ
Обеспечение инвариантности ДХ парциального КД(алгоритмы взвешенной корреляции) Обобщение теоремы Карсона: Lim Ky(s) = Kx12(s) = 12(s) при Kx(s)(s) ВК индикатор сходства K(s)=с0+с2s2+с4s4+... – четная функция сдвига, при: a) П fc 12(s) (s) – идеальный коррелятор, b)12(-s)=12(s) ImM12(f)=0, где M12=M1* M2 – реальный коррелятор. Если ВК ДС = КР+ нелинейный э/п алгоритм оценки сдвига, в/затраты чрезмерны, ДХ неинвариантны к спектру сигнала. ВК беспоисковый КД R(s)=с1s+с3s3+с5s5+... – нечетная функция сдвига, при:a)12(-s)= -12(s) Re M12(f) = 0 – реальный ортокоррелятор, b) П << fc ДС с ДХ, ~ инвариантной к спектру сигнала, c) в/затраты малы, d) увеличена устойчивость ОЭСС + область захвата.
НКД одномерного аддитивного сдвига
Алгоритмическая схема «нестационарного» ОКДв составе ОЭСС с ОЗУ эталона
ФОС ФОС ФОС ФОС №1 №2 №3 №4 Двумерные функции оценок сдвига 1 2 3 4
Инвариантность ДХ ДХ(центральные сечения ФОС) 1 2 3 4
Перекрестная связь в двумерном КДбез компенсации анизотропности сюжета ДХ №1 (ненормированная) ДХ №1 (нормированная) ФОС Сюжет
Область автозахвата направления в звездном поле
Область автозахвата направления в точку прицеливания на ЗП z2 Обозначения z1, z2 – координаты в картинной плоскости ТП – точка прицеливания ЭП – эталонное поле ТИ – текущее изображение s = [s1s2s3]– вектор сдвига (ошибка целеуказания) ОЗ – область захвата ОЗ ТИ S ТП ЭП z1
Решение задачи о шуме в НКД аддитивного сдвига СП энергии выходного шума при идеальной ДХ (C/Ш)вых = (Пвх/Пш)(C/Ш)вх При (C/Ш)вх = 100 и (Пвх/Пш)=5.106/25 (C/Ш)вых=0,2.108 Процедура решения (основной граф) (s)12(s) M(j2 f) M2(2 f) M2(2 f)d f 22 f = Идеальная ДХ в НКД 12(s) M(j) = (2j/2)[2sin(A/2) - sin(A)] Шумовая полоса НКД по выходу M2(f)df= Пш M2max f0 ~1/2A Пш~1/2A M2max = M2 (f0) = 0,175 A4
Функциональная схема комплекса ОЭСС для ГСН летательного аппарата Ветви и модули структуры: ПИ с разделением каналов : АС и визуализации, ср-вами АРУ, с упр. зумом и раб. полем, общим СГ, синхр. источниками ВП, прогр. циклограммы. Контур АС с гиропл.(мех.+вирт.), внешн . ЦУ от БИНС +оператора. Обработка данных и упр.приводами – сигн.процессоры + ПЛИСы, спец.контроллеры.
Неаддитивные сдвиги, их преобразования и обобщенные АКФ изображений
Приведение сдвигов к аддитивной формеи обобщенная корреляция Функция меры и якобианпреобразования