Оптимизация выбора высоты полета БПЛА и показателей стереопары камер для уменьшения смаза формируемых изображений дистанционного зондирования

Оптимизация выбора высоты полета БПЛА и показателей стереопары камер для уменьшения смаза формируемых изображений дистанционного зондирования

Алиева Гюнель Вагиф гызы
к.т.н., Национальное Аэрокосмическое Агентство (НАКА), доцент, AZ1115, Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. Ахундова Сулеймана Сани, д. 1, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гусейнов Омар Анар оглы
НАКА, докторант, AZ1115, Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. Ахундова Сулеймана Сани, д. 1

Материал поступил в редакцию 13 января 2025 года.

Аннотация
Статья посвящена вопросам определения высоты полёта разведывательного БПЛА с учетом появляющегося смаза в формируемых стереопарой изображениях. Сформированы и решены две оптимизационные задачи: (1) определение оптимальной зависимости высоты от скорости полета, при которой суммарный смаз изображения достигает минимума; (2) определение оптимальной зависимости режимного показателя b от высоты, при которой средне интегральная величина смаза достигает минимума. Указанные задачи решены с применением метода безусловной вариационной оптимизации. Исследованы условия, при которых суммарный смаз изображения достигает минимума. Определены оптимальные режимные соотношения, при которых удается улучшить качественные и количественные показатели систем поиска и обнаружения на основе БПЛА.

Ключевые слова
БПЛА, стереокамера, смаз изображения, дистанционное зондирование, оптимизация.

EDN
PQDHVP

Индекс УДК 
623.746-519:528.8:004.932

Библиографическое описание
Алиева Г.В. Оптимизация выбора высоты полета БПЛА и показателей стереопары камер для уменьшения смаза формируемых изображений дистанционного зондирования / Г.В. Алиева, О.А. Гусейнов // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 13. - № 2. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2025. – С. 129-134. – EDN: PQDHVP.

Литература

  1. Kingston D. Automated UAV tasks for search and surveillance / Kingston D., Rasmussen S., Humphrey L. // 2016 IEEE conference on control applications (CCA), September 19-22. – 2016. – Text: unmediated.
  2. Cooke N.J. Unmanned aerial vehicles / Cooke N.J., Pedersen H.K. // Handbook of aviation human factors. CRC Press. 2009. – Text: unmediated.
  3. Freed M. Comparing methods for UAV-based autonomous surveillance / Freed M., Harris R., Shafto M. // 2004 National conference on artificial intelligence. NASA Ames Research Center. – Text: unmediated.
  4. Sacks S. Evaluation of police patrol patterns // University of Connecticut, department of economics, 2003. – Pp. 1-9. – Text: unmediated.
  5. Zimek A. Outlier detection / Zimek A., Schubert E. // Encyclopedia of database systems. – Pp. 1-5. – 2017. – Text: unmediated.
  6. Зуев В.М. Алгоритм калибровки стереокамеры / В.М. Зуев, М.В. Близно // Проблемы искусственного интеллекта. 2020. №4 (19). – Текст: непосредственный.
  7. Кобер В.И. Восстановление мультиспектральных изображений, искаженных пространственно-неоднородным движением камеры / В.И. Кобер, В.Н. Карнаухов // Информационные процессы. Т. 15. – № 2. – 2015. – С. 269-277. – Текст: непосредственный.
  8. Степанов Д.Н. Исследование процесса калибровки и оптических характеристик стереонасадки 3Dberry / Д.Н. Степанов, А.В. Смирнов // Программные системы: теория и приложения. – Т. 9. – С. 11-28. – Текст: непосредственный.
  9. Фурсов В.А. Реконструкция 3D-сцен на пучках эпиполярных плоскостей стереоизображений / В.А. Фурсов, Е.В. Гошин, С.А. Бибиков // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2013. – № 9. – С. 19-24. – Текст: непосредственный.
  10. Фурсов В.А. Параллельная CUDA-реализация алгоритма сопоставления стереоизображений / В.А. Фурсов, Е.В. Гошин, А.П. Котов // Вычислительные методы и программирование. – 2014. – № 15. – С. 154-161. – Текст: непосредственный.
  11. Chabok M. Eliminating and modelling non-metric camera sensor distortions caused by sidewise and forward motion of the UAV // International Archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences. Vol. XL-1/W2. 2013.
  12. Cannon M. Blind deconvolution of spatially invariant image blur with phase // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process. 24(1). – 1976. – Pp. 58-63. – Text: unmediated.
  13. Richardson W.H. Bayesian-based iterative method of image restoration // J. Opt. Soc. Am. 62(1). – 1972. – Pp. 55-60. – Text: unmediated.
  14. Smith M.J. The effects of temperature variations on single-lens-reflex digital camera calibration parameters / Smith M.J., Cope E. // International archives of photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences. – Vol. XXXVIII. Part 5. 2010. Commission V Symposium. Newcastle upon Tyne, UK. – Text: unmediated.
  15. Nasrullah A.R. Systematic analysis of unmanned aerial vehicle (UAV) derived product quality: Thesis for: Master of ScienceAdvisor: Markus Gerke, Francesco Nex / Asgan Riza Nasrullah; Ministry of Energy and Mineral Resources. – Bandung, Indonesia, March 2016. – P. 83. – DOI:10.13140/RG.2.1.3132.0729. – Text: electronic.