RU2514155C1 - Method for automatic identification of objects on images - Google Patents

Method for automatic identification of objects on images Download PDF

Info

Publication number
RU2514155C1
RU2514155C1 RU2012146560/28A RU2012146560A RU2514155C1 RU 2514155 C1 RU2514155 C1 RU 2514155C1 RU 2012146560/28 A RU2012146560/28 A RU 2012146560/28A RU 2012146560 A RU2012146560 A RU 2012146560A RU 2514155 C1 RU2514155 C1 RU 2514155C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
objects
image
matrix
scale
mosaic
Prior art date
Application number
RU2012146560/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Федорович Давыдов
Евгений Геннадиевич Комаров
Анатолий Владимирович Корольков
Светлана Вячеславовна Давыдова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (ФГБОУ ВПО МГУЛ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (ФГБОУ ВПО МГУЛ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (ФГБОУ ВПО МГУЛ)
Priority to RU2012146560/28A priority Critical patent/RU2514155C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2514155C1 publication Critical patent/RU2514155C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics, computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to computer science and can be used for automatic identification of objects on images. The method involves scanning the original high-resolution photographic image. The array of the obtained readings is converted to the scale of the reference array by normalising brightness pixels with a scaling coefficient. The obtained image is broken down into three two-dimensional arrays in the standard RGB colour palette. Outlines of objects are selected using techniques for spatial differentiation of the array signal function. The relief surfaces of the objects inside the selected outlines are approximated with a mosaic of triangles. The area of the mosaic in each channel is calculated using the Heron formula and the obtained surface relief areas of the objects are compared with values thereof for references based on a validation criterion: | S ref S ob | S ref 100 % .
Figure 00000013
EFFECT: automating recognition with high accuracy.
7 dwg

Description

Изобретение относится к информатике и может найти применение в системах сбора, преобразования, переработки информации в различных сферах человеческой деятельности: криминалистике, космонавтике.The invention relates to computer science and can find application in systems for the collection, conversion, processing of information in various fields of human activity: forensics, astronautics.

Дистанционное зондирование Земли из космоса в интересах разведки полезных ископаемых, лесного хозяйства, экологии, мониторинга почвенных покровов осуществляют путем получения цифровых изображений подстилающей поверхности. Селективными признаками объектов на изображениях являются: цвет, тон, текстура, топология. Существуют многофункциональные программы редактирования, ретуширование изображений, работа со слоями в палитре RGB, CMYK, Lab и др. в интерактивном режиме [см., например, Минько П.А. Обработка графики в Photoshop CS2. М.: Изд. «Эксмо», 2007 г., стр.71-89, стр.145-151].Remote sensing of the Earth from space in the interests of mineral exploration, forestry, ecology, monitoring of soil cover is carried out by obtaining digital images of the underlying surface. Selective features of objects in the images are: color, tone, texture, topology. There are multifunctional editing programs, image retouching, working with layers in the RGB, CMYK, Lab, etc. palette in interactive mode [see, for example, Minko P.A. Graphics processing in Photoshop CS2. M .: Publishing. Eksmo, 2007, pp. 71-89, pp. 145-151].

Пока не существуют универсальные методы автоматической идентификации объектов на изображениях. Наибольший объем информации для обнаружения объектов на изображениях и их идентификации содержится в их форме. Психологически, восприятие образов человеком-оператором происходит на уровне абриса, т.е. контура формы объекта. Контур - это край, где наиболее быстро изменяется градиент функции сигнала.While there are no universal methods for automatic identification of objects in images. The largest amount of information for detecting objects in images and their identification is contained in their form. Psychologically, the perception of images by a human operator occurs at the outline level, i.e. outline shape of an object. The contour is the edge where the gradient of the signal function changes most rapidly.

Известен способ выделения контура рисунка объекта [см., например, Дуда P.O., Харт П.Е. Распознавание образов и анализ сцен. Перев. с англ., М.: Мир, 1976 г., §7-3, «Пространственное дифференцирование», стр.287-288, рис.7.3] - аналог. Контурный рисунок получают путем вычисления градиента скалярной функции яркости I(х, у) видеоизображения в каждой точке как:There is a method of highlighting the contour of a drawing of an object [see, for example, Duda P.O., Hart P.E. Pattern recognition and scene analysis. Perev. from English, Moscow: Mir, 1976, §7-3, “Spatial differentiation”, pp. 287-288, Fig. 7.3] - analogue. The outline drawing is obtained by calculating the gradient of the scalar brightness function I (x, y) of the video image at each point as:

g r a d I ( x , y ) = d I d x i + d I d y j

Figure 00000001
g r a d I ( x , y ) = d I d x i + d I d y j
Figure 00000001

Для получения контурного рисунка выбирают регулярный оператор с апертурой окна |2×2| элемента:To obtain a contour drawing, a regular operator with a window aperture of | 2 × 2 | item:

I, jI j i, j+1i, j + 1 i+l, ji + l, j i+l, j+li + l, j + l

Элементы окна связаны по диагоналям (двум взаимно ортогональным направлениям) операцией вычитания. Вычисляют оператор Робертса в каждой точке:Window elements are connected along diagonals (two mutually orthogonal directions) by a subtraction operation. The Roberts operator is calculated at each point:

R(i, j)=|I(i, j)-I(i+1, j+1)|-|I(i+1, j)-I(i,j+1)|,R (i, j) = | I (i, j) -I (i + 1, j + 1) | - | I (i + 1, j) -I (i, j + 1) |,

выводят на экран точки, для которых R(i, j)≥порог.displays points for which R (i, j) ≥ threshold.

Недостатками аналога следует считать:The disadvantages of the analogue should be considered:

- не все признаки сигнала изображения используются для идентификации объекта, в частности в аналоге используют один параметр сигнала - амплитуду;- not all signs of the image signal are used to identify the object, in particular, the analog uses one signal parameter - the amplitude;

- недостаточная достоверность при визуальном анализе объекта оператором.- lack of reliability in the visual analysis of the object by the operator.

Ближайшим аналогом к заявляемому техническому решению является «Способ обнаружения аномалий подстилающей поверхности». Патент РФ №2160912, кл. G01V 8/00, 2000 г. Способ ближайшего аналога включает получение изображения подстилающей поверхности в виде цифровой матрицы функции яркости I(х, y) от пространственных координат, разбиение изображения на сравнительно однородные по тону участки на основе априорных данных, вычисление фрактальной размерности каждого участка, составление матрицы эталонов из коэффициентов фрактальной размерности каждого участка, разницы между текущим и эталонным значениями фрактальной размерности за пороговый уровень для анализируемого участка. The closest analogue to the claimed technical solution is the "Method for detecting anomalies of the underlying surface." RF patent No. 2160912, cl. G01V 8/00, 2000. The closest analogue method involves obtaining an image of the underlying surface in the form of a digital matrix of the brightness function I (x, y) from spatial coordinates, dividing the image into relatively homogeneous regions of tone based on a priori data, calculating the fractal dimension of each region , compiling a matrix of standards from the coefficients of the fractal dimension of each section, the difference between the current and reference values of the fractal dimension for the threshold level for the analyzed section.

Недостатками ближайшего аналога являются:The disadvantages of the closest analogue are:

- неопределенность разбиения изображения на мозаику участков, приводящая к погрешности вычисления фрактальной размерности;- the uncertainty of dividing the image into a mosaic of sections, leading to an error in calculating the fractal dimension;

- не все независимые признаки изображения используются при идентификации;- not all independent features of the image are used for identification;

- малый интервал изменения функции фрактальной размерности изображения, в пределах 2,1…2,7, что снижает достоверность идентификации.- a small interval of changes in the function of the fractal dimension of the image, in the range of 2.1 ... 2.7, which reduces the reliability of identification.

Задача, решаемая заявляемым способом, состоит в автоматической, достоверной идентификации объектов на изображениях путем выделения контурного рисунка объекта и количественного сравнения площади рельефа поверхности объекта внутри контура с эталоном.The problem solved by the claimed method consists in automatic, reliable identification of objects in the images by highlighting the contour drawing of the object and quantitative comparison of the surface area of the surface of the object inside the contour with the reference.

Технический результат достигается тем, что способ автоматической идентификации объектов на изображениях включает сканирование исходного фотоизображения с высоким линейным и амплитудным разрешением, приведение матрицы полученных отсчетов I(х, y) к масштабу эталонной матрицы путем нормирования пикселов масштабным коэффициентом M = I I max × I max  шкалы

Figure 00000002
, разложение полученного изображения на три двумерные матрицы в стандартной палитре цветов RGB, выделение методами пространственного дифференцирования контурных рисунков объекта в каждом из каналов RGB, аппроксимацию поверхности рельефов объекта А внутри выделенных контуров мозаикой треугольников в окнах |2×2| элементов, расчет по формуле Герона площадей мозаики треугольников в каждом из каналов, сравнение полученных площадей с их значениями для эталонных объектов в каждом из каналов и их суммой, идентификацию образа объекта по совпадению площадей поверхности рельефов объекта (Sоб) и эталона (Sэтал) с установленной достоверностью:The technical result is achieved in that a method for automatically identifying objects in images includes scanning the original photo image with high linear and amplitude resolution, bringing the matrix of obtained samples I (x, y) to the scale of the reference matrix by normalizing the pixels with a scale factor M = I I max × I max scales
Figure 00000002
decomposition of the resulting image into three two-dimensional matrices in the standard RGB color palette, extraction by spatial differentiation of the contour drawings of the object in each of the RGB channels, approximation of the relief surface of object A inside the selected contours by a mosaic of triangles in the windows | 2 × 2 | elements, calculation according to the Heron formula of the areas of the mosaic of triangles in each channel, comparing the obtained areas with their values for the reference objects in each channel and their sum, identifying the image of the object by the coincidence of the surface area of the reliefs of the object (S vol ) and the standard (S etal ) with established reliability:

| S э т а л S о б | S э т а л 100 %

Figure 00000003
, | | | S uh t but l - S about b | | | S uh t but l one hundred %
Figure 00000003
,

где: Imax шкалы - максимальная величина шкалы параметра используемого сканера;where: I max scale - the maximum value of the parameter scale of the scanner used;

Imax - максимальная амплитуда пиксела сигнала в матрице;I max - the maximum amplitude of the pixel signal in the matrix;

I - текущее значение пиксела сигнала в матрице.I is the current pixel value of the signal in the matrix.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - исходное изображение;figure 1 - source image;

фиг.2 - контурный рисунок объекта в одном из слоев RGB;figure 2 - contour drawing of an object in one of the layers of RGB;

фиг.3 - последовательность разбиения матрицы изображения на окна;figure 3 - sequence of dividing the image matrix into windows;

фиг.4 - разбиение окна на две пары смежных треугольников;figure 4 - splitting the window into two pairs of adjacent triangles;

фиг.5 - функциональная схема устройства, реализующая способ.5 is a functional diagram of a device that implements the method.

Техническая сущность изобретения состоит в следующем. Многие научные задачи при дистанционных исследованиях из космоса решаются путем получения изображения подстилающей поверхности: обнаружение очагов землетрясений, выделение областей экологических аномалий, пожарищ, разведка объектов военной инфраструктуры, позиционных районов расположения войск и т.д.The technical essence of the invention is as follows. Many scientific tasks in remote research from space are solved by obtaining an image of the underlying surface: the detection of earthquake foci, the identification of areas of environmental anomalies, conflagration, reconnaissance of military infrastructure, position areas of the troops, etc.

До настоящего времени задача распознавания объектов на изображениях подстилающей поверхности решается, как правило, оператором по набору дешифровочных признаков. Как отмечалось выше, наибольший объем информации содержит форма объекта, а на изображении - его контурный рисунок. Самым высоким разрешением обладают фотоснимки с разрешением порядка 200 точек на 1 мм. Для цифровой обработки необходимо преобразовать изображение в цифровую матрицу, а всякое преобразование информации ведет к потерям. Для уменьшения потерь используют сканер высокого разрешения. Средняя яркость изображений зависит от условий съемки: времени суток, высоты Солнца, состояния среды (атмосферы), параметров аппаратуры. To date, the task of recognizing objects in images of the underlying surface is usually solved by an operator using a set of decryption features. As noted above, the largest amount of information contains the shape of the object, and on the image - its outline. Photos with a resolution of about 200 dots per 1 mm have the highest resolution. For digital processing, it is necessary to convert the image into a digital matrix, and any conversion of information leads to losses. To reduce losses use a high resolution scanner. The average brightness of the images depends on the shooting conditions: time of day, the height of the Sun, the state of the environment (atmosphere), and equipment parameters.

Для исключения влияния перечисленных факторов на достоверность идентификации необходимо сравниваемые изображения привести к единому масштабу, т.е. пронормировать пикселы яркости исходной матрицы, умножив их амплитуду на масштабный коэффициент, упомянутый выше. После масштабирования исходного изображения осуществляют разложение матрицы на три ортогональных, в стандартной палитре цветов RGB. Методами пространственного дифференцирования функции сигнала матриц способа-аналога выделяют контурные рисунки объекта во всех трех каналах. Выделенный контурный рисунок в одном из каналов иллюстрируется фиг.2. Программа выделения контуров приведена ниже, в примере реализации. Идентификацию объектов по форме осуществляют путем расчета площади рельефа их поверхности в границах выделенных контуров в каналах R, G, В и сравнения их с эталонными значениями.To exclude the influence of these factors on the reliability of identification, it is necessary to bring the compared images to a single scale, i.e. normalize the brightness pixels of the original matrix by multiplying their amplitude by the scale factor mentioned above. After scaling the source image, the matrix is decomposed into three orthogonal ones in the standard RGB color palette. The spatial differentiation of the signal function of the matrices of the method-analogue distinguish contour drawings of the object in all three channels. The selected contour pattern in one of the channels is illustrated in figure 2. The contouring program is shown below in an example implementation. Identification of objects by shape is carried out by calculating the surface area of their surface within the boundaries of the selected contours in the channels R, G, B and comparing them with the reference values.

На фиг.3 представлена иллюстрация последовательности разбиения матрицы на окна из 4-х смежных пикселей. Каждый пиксель характеризуется разрешением по координатам Δx, Δy, амплитудой, глубиной ΔН, которые считаются известными из технических характеристик средств. Размер контура определяется числом строк и столбцов матрицы. Алгоритм вычисления элементарной площади окна четырехточечного шаблона основан на триангуляции, т.е. разбиении его диагоналями 1-4 и 3-2 на две пары смежных треугольников. Процедура разбиения иллюстрируется фиг.4. Площадь каждого треугольника вычисляют по формуле Герона. Предварительно, по теореме Пифагора, рассчитывают длины сторон треугольников. В соответствии с фиг.4 длины сторон треугольника, например, с вершинами 1-3-4 равны:Figure 3 presents an illustration of the sequence of partitioning the matrix into windows of 4 adjacent pixels. Each pixel is characterized by a resolution in the coordinates Δx, Δy, amplitude, depth ΔН, which are considered known from the technical characteristics of the means. The size of the outline is determined by the number of rows and columns of the matrix. The algorithm for calculating the elementary area of the window of a four-point pattern is based on triangulation, i.e. dividing it with diagonals 1-4 and 3-2 into two pairs of adjacent triangles. The splitting procedure is illustrated in FIG. The area of each triangle is calculated by the Heron formula. Previously, according to the Pythagorean theorem, the lengths of the sides of the triangles are calculated. In accordance with figure 4, the lengths of the sides of the triangle, for example, with vertices 1-3-4 are equal:

l 3 4 = Δ x 2 + Δ ( H 4 H 3 ) 2

Figure 00000004
; l 3 1 = Δ y 2 + Δ ( H 1 H 3 ) 2
Figure 00000005
; l 3 - four = Δ x 2 + Δ ( H four - H 3 ) 2
Figure 00000004
; l 3 - one = Δ y 2 + Δ ( H one - H 3 ) 2
Figure 00000005
;

диагональ l 1 4 = ( 2 Δ x ) 2 + ( 2 Δ y ) 2 + Δ ( H 1 H 4 ) 2

Figure 00000006
diagonal l one - four = ( 2 Δ x ) 2 + ( 2 Δ y ) 2 + Δ ( H one - H four ) 2
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Существуют два способа триангуляции - по главной диагонали (слева-сверху - направо-вниз) и по вспомогательной диагонали (справа-сверху - налево-вниз). Площадь вычисляется обоими способами, а в качестве результата выбирается среднегеометрическое. Если хотя бы одна вершина треугольника находится за границей участка - площадь треугольника считается равной нулю. Если все вершины принадлежат участку, площадь треугольника вычисляется по формуле Герона.There are two ways to triangulate - on the main diagonal (left-top - right-down) and on the auxiliary diagonal (right-top - left-down). The area is calculated in both ways, and the geometric mean is selected as the result. If at least one vertex of the triangle is outside the boundary of the plot, the area of the triangle is considered equal to zero. If all the vertices belong to the site, the area of the triangle is calculated by the Heron formula.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

Заявленный способ может быть реализован по схеме фиг.5. Функциональная схема устройства фиг.5 содержит аппаратно-программный вход-выход 1 сети Интернет, флеш-карту 2 клиентских изображений в одном из общеупотребимых форматов, цифровой сканер 3, преобразующий клиентские снимки в стандартной палитре цветов RGB в специальный формат, ПЭВМ 4 пограммной обработки изображений в стандартной конфигурации элементов: процессор 5, оперативное запоминающее устройство 6, винчестер 7, дисплей 8, принтер 9, клавиатура 10, реализованные на микропроцессорной базе видеокарты 11 эталонных объектов, цифровой дискриминатор сравнения объектов 12.The claimed method can be implemented according to the scheme of figure 5. Functional diagram of the device of Fig. 5 contains hardware-software input-output 1 of the Internet, a flash card 2 of client images in one of the commonly used formats, a digital scanner 3 that converts client pictures in a standard RGB color palette into a special format, a personal computer 4 of program image processing in the standard configuration of the elements: processor 5, random access memory 6, hard drive 7, display 8, printer 9, keyboard 10, 11 reference objects implemented on the microprocessor base of the video card, digital discrimination object comparison torus 12.

Процедура автоматической идентификации образов объектов состоит в следующем. Текущие изображения объектов, подлежащие идентификации, перекачиваются из «Интернета» или флеш-карты в ПЭВМ. Оператор осуществляет предварительную сортировку отображаемых на дисплее снимков визуально. The procedure for automatically identifying images of objects is as follows. Current images of objects to be identified are pumped from the Internet or flash cards to a personal computer. The operator pre-sorts the images displayed on the display visually.

На фиг.1а представлено исходное изображение поэт А.А.Блок в 1920 г. В качестве эталонного использовано изображение А.А.Блока - студента Петербургского университета 1902 г., фиг.1б. Специализированной программой обработки изображений выделяют контурный рисунок объекта (контурный рисунок лица А.А.Блока)On figa presents the original image of the poet A.A. Blok in 1920. As a reference image used A.A. Blok - a student at St. Petersburg University in 1902, fig.1b. A specialized image processing program allocates an outline drawing of an object (outline outline of the face of A.A. Blok)

Figure 00000009
Figure 00000009

Результат программной обработки иллюстрируется фиг.2. Затем вычисляют площадь поверхности рельефа внутри выделенного контура, для чего записывают на винчестер специализированную программу, текст которой приведен выше.The result of the software processing is illustrated in FIG. Then calculate the surface area of the relief inside the selected path, for which they write to the hard drive a specialized program, the text of which is given above.

Обрабатываемый участок может иметь произвольную конфигурацию. Для его обработки следует выполнить выделение границы участка «залив» окрестности белым цветом (максимум яркости в шкале квантования принтера).The treated area may have an arbitrary configuration. To process it, you should select the border of the “gulf” section of the neighborhood in white (maximum brightness in the printer quantization scale).

Для вычисления площади поверхности участка просматривается весь контур последовательно, шаблоном, из четырех соседних точек, образующих квадрат. Шаблон сканирует контур слева-направо, сверху-вниз, а для каждого элемента изображения вычисляется элементарная площадь, затем все элементарные площади суммируются. Для повышения точности расчета площади поверхности рельефа вычисления осуществляют двумя методами триангуляции, а суммарную площадь рельефа находят как среднегеометрическое S Σ = S 1 S 2

Figure 00000010
. Поскольку исходное и эталонное изображения приводятся к одному масштабу, то площадь рельефа измеряют в условных единицах: разрешение Δx=Δy=1, а единица глубины - шаг квантования шкалы яркости.To calculate the surface area of the site, the entire contour is viewed sequentially, using a template, from four neighboring points forming a square. The template scans the contour from left to right, from top to bottom, and for each image element, the elementary area is calculated, then all elementary areas are summed. To increase the accuracy of calculating the surface area of the relief, the calculations are carried out using two triangulation methods, and the total area of the relief is found as geometric mean S Σ = S one S 2
Figure 00000010
. Since the original and reference images are reduced to the same scale, the relief area is measured in arbitrary units: resolution Δx = Δy = 1, and the unit of depth is the quantization step of the brightness scale.

Расчетные результаты параметров сигнала изображения составили:The calculated results of the image signal parameters were:

RGB - изображениеRGB Image

Площадь рельефа Sr = 434346.935Relief area Sr = 434346.935

Площадь проекции Sp = 59700.000Projection Area Sp = 59700.000

Максимальная интенсивность Imax = 255Maximum Intensity Imax = 255

Минимальная интенсивность Imin = 40Minimum intensity Imin = 40

Средняя интенсивность Isr = 158.54935Average intensity Isr = 158.54935

Обработано точек count = 60200Points processed count = 60200

Blue - изображениеBlue - Image

Площадь рельефа Sr = 459476.328Relief area Sr = 459476.328

Площадь проекции Sp = 59700.000Projection Area Sp = 59700.000

Максимальная интенсивность Imax = 255Maximum Intensity Imax = 255

Минимальная интенсивность Imin = 25Minimum intensity Imin = 25

Средняя интенсивность Isr = 140.05271The average intensity Isr = 140.05271

Обработано точек count = 60200Points processed count = 60200

Green - изображениеGreen - Image

Площадь рельефа Sr = 415642.552Relief area Sr = 415642.552

Площадь проекции Sp = 59700.000Projection Area Sp = 59700.000

Максимальная интенсивность Imax = 255Maximum Intensity Imax = 255

Минимальная интенсивность Imin = 48Minimum intensity Imin = 48

Средняя интенсивность Isr = 161.33251Average intensity Isr = 161.33251

Обработано точек count = 60200Points processed count = 60200

Red - изображениеRed - image

Площадь рельефа Sr = 440343.389Relief area Sr = 440343.389

Площадь проекции Sp = 59700.000Projection Area Sp = 59700.000

Максимальная интенсивность Imax = 255Maximum Intensity Imax = 255

Минимальная интенсивность Imin = 34Minimum intensity Imin = 34

Средняя интенсивность Isr = 148.34257Average intensity Isr = 148.34257

Обработано точек count = 60200Points processed count = 60200

Аналогичные вычисления параметров сигнала изображения эталона RGB изображения: Sp = 418218.659.Similar calculations of the image signal parameters of the RGB image standard: Sp = 418218.659.

С возрастом (из-за морщин) площадь рельефа поверхности лица увеличивается, поэтому площадь эталона меньше площади анализируемого объекта. Критерий расхождения образа объекта с эталоном в суммарном канале RGB составил:With age (due to wrinkles), the surface area of the face increases, so the standard area is less than the area of the analyzed object. The criterion for the discrepancy between the image of the object and the standard in the total RGB channel was:

| S э т а п S о б | S э т а п 100 % = | 418218 434346 | 418218 100 % = 3,9 %

Figure 00000011
| | | S uh t but P - S about b | | | S uh t but P one hundred % = | | | 418218 - 434346 | | | 418218 one hundred % = 3.9 %
Figure 00000011

Поскольку в ортогональных каналах сигналы считаются статистически независимыми, результирующая достоверность идентификации образа объекта по трем ортогональным каналам (по вероятности) составит:Since the signals are considered statistically independent in the orthogonal channels, the resulting reliability of the identification of the image of the object from the three orthogonal channels (in probability) will be:

PΣ≈(1-0,961)3≈0,99996, т.е. расхождение в пятом знаке.P Σ ≈ (1-0.961) 3 ≈0.99996, i.e. discrepancy in the fifth sign.

Эффективность способа определяется такими показателями, как оперативность, достоверность, документальность, воспроизводимость, точность.The effectiveness of the method is determined by such indicators as efficiency, reliability, documentary, reproducibility, accuracy.

Способ реализован на существующей технической базе. ПЭВМ типа «Intel», сканер типа «Panasonic» разрешением 1024 точки на дюйм, видеокарты типа «NVidia», имеющих в своем составе графический чип GTX 250 с 512 арифметико-логическими устройствами, а также оперативную память 2 Гбайт.The method is implemented on an existing technical basis. PC type "Intel", a scanner type "Panasonic" with a resolution of 1024 dpi, video cards of the type "NVidia", which incorporate a graphics chip GTX 250 with 512 arithmetic-logical devices, as well as 2 GB of RAM.

Claims (1)

Способ автоматической идентификации объектов на изображениях включает сканирование исходного фотоизображения с высоким линейным и амплитудным разрешением, приведение матрицы полученных отсчетов I(х, y) к масштабу эталонной матрицы путем нормирования пикселов масштабным коэффициентом
Figure 00000002
, разложение полученного изображения на три двумерные матрицы в стандартной палитре цветов RGB, выделение методами пространственного дифференцирования контурных рисунков объекта в каждом из каналов RGB, аппроксимацию поверхности рельефов объекта внутри выделенных контуров мозаикой треугольников в окнах |2×2| элементов, расчет по формуле Герона площадей мозаики треугольников в каждом из каналов, сравнение полученных площадей с их значениями для эталонных объектов в каждом из каналов и их суммой, идентификацию образа объекта по совпадению площадей поверхности рельефов объекта (Sоб) и эталона (Sэтал) с установленной достоверностью:
Figure 00000003
,
где: Imax шкалы - максимальная величина шкалы параметра используемого сканера;
Imax - максимальная амплитуда пиксела сигнала в матрице;
I - текущее значение пиксела сигнала в матрице.
A method for automatically identifying objects in images includes scanning the original photo image with high linear and amplitude resolution, bringing the matrix of obtained samples I (x, y) to the scale of the reference matrix by normalizing the pixels with a scale factor
Figure 00000002
decomposition of the obtained image into three two-dimensional matrices in the standard RGB color palette, extraction by spatial differentiation of the contour drawings of the object in each of the RGB channels, approximation of the surface of the object reliefs inside the selected contours by a mosaic of triangles in the windows | 2 × 2 | elements, calculation according to the Heron formula of the areas of the mosaic of triangles in each channel, comparing the obtained areas with their values for the reference objects in each channel and their sum, identifying the image of the object by the coincidence of the surface area of the reliefs of the object (S vol ) and the standard (S etal ) with established reliability:
Figure 00000003
,
where: I max scale - the maximum value of the parameter scale of the scanner used;
I max - the maximum amplitude of the pixel signal in the matrix;
I is the current pixel value of the signal in the matrix.
RU2012146560/28A 2012-11-01 2012-11-01 Method for automatic identification of objects on images RU2514155C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146560/28A RU2514155C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Method for automatic identification of objects on images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146560/28A RU2514155C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Method for automatic identification of objects on images

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2514155C1 true RU2514155C1 (en) 2014-04-27

Family

ID=50515535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146560/28A RU2514155C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Method for automatic identification of objects on images

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2514155C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109239555A (en) * 2018-10-15 2019-01-18 云南电网有限责任公司红河供电局 A kind of automatic orientation type substation partial discharge monitoring positioning device and method
RU2729557C2 (en) * 2018-07-18 2020-08-07 Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа-Югры "Сургутский государственный университет" Method of identifying objects on digital images of an underlying surface by fuzzy triangulation of delaunay

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181806B1 (en) * 1993-03-29 2001-01-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for identifying a person using facial features
RU2163394C2 (en) * 1999-03-29 2001-02-20 Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова" Material entity identification method
CN101398886A (en) * 2008-03-17 2009-04-01 杭州大清智能技术开发有限公司 Rapid three-dimensional face identification method based on bi-eye passiveness stereo vision
CN102310771A (en) * 2011-05-26 2012-01-11 臧安迪 Motor vehicle safety control method and system based on driver face identification

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181806B1 (en) * 1993-03-29 2001-01-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for identifying a person using facial features
RU2163394C2 (en) * 1999-03-29 2001-02-20 Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова" Material entity identification method
CN101398886A (en) * 2008-03-17 2009-04-01 杭州大清智能技术开发有限公司 Rapid three-dimensional face identification method based on bi-eye passiveness stereo vision
CN102310771A (en) * 2011-05-26 2012-01-11 臧安迪 Motor vehicle safety control method and system based on driver face identification

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729557C2 (en) * 2018-07-18 2020-08-07 Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа-Югры "Сургутский государственный университет" Method of identifying objects on digital images of an underlying surface by fuzzy triangulation of delaunay
CN109239555A (en) * 2018-10-15 2019-01-18 云南电网有限责任公司红河供电局 A kind of automatic orientation type substation partial discharge monitoring positioning device and method
CN109239555B (en) * 2018-10-15 2023-12-05 云南电网有限责任公司红河供电局 Automatic directional transformer station partial discharge monitoring and positioning device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Esch et al. Characterization of land cover types in TerraSAR-X images by combined analysis of speckle statistics and intensity information
Shi et al. Incorporating spatial information in spectral unmixing: A review
Graham et al. Automated sizing of coarse-grained sediments: image-processing procedures
US9734398B2 (en) Method and apparatus for identifying object
US8170372B2 (en) System and method to find the precise location of objects of interest in digital images
US8184915B2 (en) Device and method for fast computation of region based image features
CN111028327B (en) Processing method, device and equipment for three-dimensional point cloud
US20150262335A1 (en) Automated geospatial image mosaic generation with automatic source selection
US8320682B2 (en) Evaluation of edge direction information
US9922407B2 (en) Analysis of a multispectral image
JP2008171417A (en) Method of detecting substantially rectangular object in image, method of estimating background color in image, computer- readable medium, device for detecting substantially rectangular objects in image, and device for estimating background color in image
CN111145120A (en) Visibility detection method and device, computer equipment and storage medium
Fu et al. Fusion of hyperspectral and multispectral images accounting for localized inter-image changes
Guarneri et al. 3D remote colorimetry and watershed segmentation techniques for fresco and artwork decay monitoring and preservation
Hao et al. A hierarchical region-merging algorithm for 3-D segmentation of individual trees using UAV-LiDAR point clouds
CN113033385A (en) Deep learning-based violation building remote sensing identification method and system
RU2514155C1 (en) Method for automatic identification of objects on images
Su et al. Superpixel-based weighted collaborative sparse regression and reweighted low-rank representation for hyperspectral image unmixing
CN107835998A (en) For identifying the layering Tiling methods of the surface type in digital picture
Ajlan et al. A comparative study of edge detection techniques in digital images
Hajjdiab et al. A vision-based approach for nondestructive leaf area estimation
US7548642B2 (en) System and method for detection of ground glass objects and nodules
Hao et al. Active cues collection and integration for building extraction with high-resolution color remote sensing imagery
CN110348443B (en) Multi-feature separation statistical method for tree trunk in complex environment and trunk identification method
RU2729557C2 (en) Method of identifying objects on digital images of an underlying surface by fuzzy triangulation of delaunay

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151102