Анализ возможных методов оценки резкости снимков, полученных с беспилотных летательных аппаратов

УДК 621.396.097

Анализ возможных методов оценки резкости
снимков, полученных
с беспилотных летательных аппаратов
Запровальный К.А., студент 553 км гр.
Национальный Аэрокосмический Университет
им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»

Стремительный темп современной жизни характеризуется быстрым развитием транспортной и городской инфраструктуры. При построении геомоделей имущественного комплекса, заказчиком выдвигается требование к точности векторной модели на уровне 0,5 - 1,5 метров. Традиционные исходные данные, полученные с космических спутников, не могут обеспечить требуемую точность.

Так как, если съемочная аппаратура позволяет получить снимки с разрешением от 0,5 м, то ошибка векторизации всего 2 пикселя повлечет за собой погрешность векторизации около 1,5 м. Альтернативным источником данных могут служить беспилотные летательные аппараты (БПЛА), которые обеспечивают разрешение на снимке менее 20 см. Но, в виду того, что процесс съемки осуществляется при движении БПЛА на малой высоте и сопровождается вибрацией съемочной аппаратуры, становится актуальной задача предварительной оценки резкости изображения.
Наиболее распространенным методом оценки резкости снимка является расчет средней длинны серий и среднего тангенса угла наклона этих серий. Для цветных изображений, серий считается последовательность пикселей имеющих одинаковую тенденцию изменения тона. Крутизна участка вычисляется через расстояния между цветами крайних пикселей в RGB-кубе. Однако приведенный метод не является адекватной оценкой резкости изображения, в связи с тем, что зависит от содержания сцены. Природные объекты, в связи с текстурой, дают малые длины серий независимо от резкости всего снимка. Следовательно, необходимо проводить дополнительные операции по созданию сегментных карт и подавлению шумовой составляющей, вызванной вибрацией аппаратуры. А использование шумоподавляющих фильтров влечет за собой дополнительное размытие снимка. Альтернативным методом оценки резкости является измерения фрактальной размерности граничных участков объектов (зданий, дорог и т.п.). При этом изображение рассматривается как дискретная функция, заданная на матрице размером пЧш. На граничных участках определяется фрактальная размерность, которая характеризует степень размытия. Применение данного метода позволяет отсеять некачественные снимки и оценить точность векторизации объектов.
*Научный руководитель к.т.н., доцент, С.И. Березина