Методы и модели визуальной навигации в комплексе задач ИТС

УДК 629.3.054

МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ВИЗУАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ В КОМПЛЕКСЕ ЗАДАЧ ИТС
К.Ю. Дергачев, к.т.н., доцент каф. 301; Н..Н. Харина, аспирант каф. 301
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»

Работа интеллектуальных транспортных систем (ИТС) направлена на повышение безопасности и удобства движения в транспортном секторе. Для снижения частоты появления аварийных ситуаций и степени загруженности дорог.
В рамках ИТС целесообразно использовать рациональные алгоритмы маршрутизации и разгрузки дороги, основанные на многокритериальном подходе и работающие в динамическом режиме. Для наполнения алгоритмов, решающих многокритериальные задачи, необходимо получать комплексную навигационную информацию.
Новые визуальные навигационные методы и модели позволяют получить сведения о положении объекта в пространстве, скорости перемещения и выйти на интенсивности движения в исследуемой части динамической транспортной сети.
Визуальная одометрия является современным методом визуальной навигации, который позволяет при помощи обработки изображений, полученных с камер, расположенных на объекте, получить данные необходимые для решения задач ИТС.
Визуальная одометрия, как метод визуальной навигации, представляет собой получение одометрической информации, используя последовательность изображений с камер. Основной информацией, полученной таким образом является пройденное расстояние и смещение объектов. При дальнейшем анализе эти данные позволяют выйти на построение комплексной трехмерной модели пространства, расчет скорости и анализа степени интенсивности движения. Расчет скорости производится на основе анализа сдвига изображений. В свою очередь, интенсивность является функцией скорости.
Стандартный вариант работы с оптической одометрией заключается в получении изображений с камеры, коррекции полученных изображений, выделении ключевых точек и анализе их перемещения, построении оптического потока, проверки векторов оптического потока на наличие случайных погрешностей и помех, фильтрация результатов, обработки полученной информации с целью получения требуемых данных.
Получение скорости движения и интенсивности в реальном масштабе времени позволяет принимать решение о построении рационального маршрута движения в рамках динамической транспортной сети, параметры которой получают из базы данных о местности.