Разработка методов удаления дефектов на изображениях энергообъектов, полученных в процессе дистанционного мониторинга с помощью БПЛА

Abstract

Метою статті є розробка та експериментальне дослідження методів видалення дефектів на зображеннях, отриманих в результаті дистанційного моніторингу об'єктів енергетичної інфраструктури за допомогою БПЛА, викликаного порядковим переносом зображення з матриці камери в пристрій зберігання. За час зйомки кадру об'єкт встигає змінити місце розташування, що обумовлено характером руху БПЛА, і в результаті ділянки одного кадру відображають різні моменти часу. Таке запізнення отримання даних з матриці щодо руху в кадрі призводить до появи добре помітних геометричних спотворень об'єктів. Камери з порядковим переносом, мають невисоку вартість, таким чином, їх застосування дозволяє істотно знизити вартість системи моніторингу, але вимагає розробки методів обробки отриманих зображень, які б мінімізували геометричні спотворення. При проведенні досліджень використовувалися методи кореляційного оцінювання відносного зсуву послідовностей що представляють собою рядки зображення, методи цифрової нелінійної фільтрації. Було проведено математичне моделювання в пакеті Scilab. Запропоновані і програмно реалізовані методи придушення ефекту порядкового перенесення, які не потребують аналізу послідовності кадрів і дозволяють усувати спотворення, викликані як нахилом відеокамери, так і її вібрацією. При цьому не потрібне проведення оцінки частоти коливань камери або виділення певних областей на зображенні. Використання запропонова них методів дозволяє створити програмне забезпечення для бортового комп'ютера БПЛА, яке може усувати артефакти на зображеннях, отриманих в процесі моніторингу в реальному масштабі часу. Що дозволяє спростити автоматичне виділення контурів і об'єктів на зображенні, а також визначення кількісних і якісних характеристик об'єктів за результатами фото- і відео-зйомки. Отримано розрахункові співвідношення, що дозволяють визначити передбачувані значення зсуву рядків зображення, викликаного ефектом порядкового перенесення. Крім зображень у видимому спе ктрі, запропоновані методи можуть бути використані для обробки термограм. Проаналізовано методи видалення спотворень на зображеннях та показано, що запропоновані методи дозволяють практично повністю усунути артефакти на зображенні, викликані ефектом порядкового перенесення.