ВАЛИДАЦИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ЦИФРОВОГО ЦВЕТНОГО ФОТОАППАРАТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЦВЕТНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ КОРРЕЛЯЦИОННО-ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НАВИГАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНАХ АППАРАТОВ
Аннотация:
При разработке алгоритмов цветной оптической корреляционно-экстремальной системы навигации беспилотных летательных аппаратов появилась потребность в спектральной математической модели цифрового цветного фотоаппарата как оптико-электронного устройства. Модель включает относительную спектральную чувствительность фотоаппарата по трем цветовым каналам («красному», «зеленому» и «синему») и калибровочную модель накопления заряда фото- чувствительной ячейкой. Обе они были успешно разработаны, а их описания опубликованы ранее. В настоящей статье описываются результаты экспериментальной проверки совокупности этих составляющих математической модели прибора на соответствие требованиям, выдвигаемым к системам обработки изображений в оптических корреляционно-экстремальных системах навигации (аддитивная погрешность менее 15–20 % динамического диапазона измерений), т.е. ее валидации. В ходе эксперимента собрана выборка из спектрограмм излучения 24 эталонных объектов, а также в неизменных условиях освещения сделан их фотоснимок исследуемым фотоаппаратом. Приведенные к линейному масштабу с помощью радиометрической калибровочной модели и усредненные для каждого объекта декодированные цветовые координаты «сырой» информации фотоснимка использовались в качестве достоверных данных, формируемых фотоаппаратом, а результат преобразования полученных спектрограмм функцией спектральной чувствительности — как выходные значения его математической модели. В качестве метрики качества математической модели был использован коэффициент детерминации R2, значение которого составило 0,98 в наихудшем случае («синий» цветовой канал), а распределение аддитивной погрешности оказалось близким к нормальному. Это позволяет сделать вывод о том, что модель объясняет изменчивость данных настолько достоверно, насколько это возможно в условиях воздействия случайных факторов и с использованием одной независимой переменной. Средняя аддитивная погрешность в единичном динамическом диапазоне измерений составила –0,014 со стандартным отклонением 0,029. Такие параметры удовлетворяют выдвигаемым требованиям, из чего делается вывод об успешной валидации разрабатываемой математической модели. Благодаря разработанной модели становится возможной цветокоррекция текущих изображений сообразно спектральному составу освещения в момент съемки, а также синтез изображений объектов на готовых эталонных фотоснимках местности. Дополнение ее спектральными характеристиками поглощения и рассеяния излучения атмосферой позволит провести оценку влияния этих факторов на формирование изображений цветных оптических корреляционно-экстремальных навигационных систем.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КАЧЕСТВА РЕЗОНАНСА ОТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЗИЯ В ЯЧЕЙКЕ КВАНТОВОГО ДАТЧИКА ВРАЩЕНИЯ
- МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ШУМОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ БУКСИРОВКЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОС С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОЛОКОННЫХ РЕШЕТОК БРЭГГА
- СРАВНЕНИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ БЕЛКОВ НА ОСНОВЕ ДЕКОНВОЛЮЦИИ ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРОВ
- АВТОМАТИЗАЦИЯ СИНТЕЗА АТЕРМАЛИЗОВАННОГО СКЛЕЕННОГО КОМПОНЕНТА
- ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТА БЛИЗОСТИ НА РАЗРЕШЕНИЕ В ИЗОБРАЖЕНИЯХ, ВОССТАНОВЛЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ГОЛОГРАММ
- РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОМОГРАФИИ
- ЛОКАЛИЗАЦИЯ МОБИЛЬНОГО РОБОТА С ФИЛЬТРОМ ЧАСТИЦ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ И СЕГМЕНТАЦИЕЙ ОБЪЕКТОВ
- СИНТЕЗ СЛАБОАГЛОМЕРИРОВАННЫХ НАНОПОРОШКОВ YAG:Yb ДЛЯ ПРОЗРАЧНОЙ КЕРАМИКИ МЕТОДОМ ОБРАТНОГО СООСАЖДЕНИЯ ИЗ ХЛОРИДОВ
- АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ БАЙЕСОВСКИЕ СЕТИ: ИЗОЛИРОВАННОЕ СЛИЯНИЕ ФРАГМЕНТОВ ЗНАНИЙ В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА ИНФОРМАЦИИ
- МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ДЕЛ
- АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВИЗАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
- МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ С ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫМ ШЛЮЗОМ В СРЕДЕ OMNET++
- ПРОТОТИПИРОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ИНТЕРФЕЙСОВ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
- МЕТОД МОДИФИКАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИНТЕРВАЛЬНОГО ПОВТОРЕНИЯ, ОСНОВАННЫЙ НА АКТИВНОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ
- ИНТЕРАКТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЗОРА ДОСТОПРИМЕЧАТЕЛЬНОСТЕЙ
- РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ В ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМАХ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
- ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С УСТРОЙСТВАМИ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОЛОСОВОГО ИНТЕРФЕЙСА
- ПОДХОД ДЛЯ ПОВТОРНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПО ЕГО ИЗОБРАЖЕНИЮ
- ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ МНОГОМЕРНОЙ ПРОБЛЕМЫ ТОМСОНА ДЛЯ УПАКОВКИ ВЕКТОРОВ НА ГИПЕРСФЕРЕ В ЗАДАЧАХ ШИРОКОПОЛОСНОЙ РАДИОСВЯЗИ
- СПОСОБ ОЦЕНКИ ЛОГИЧЕСКОЙ СЛОЖНОСТИ И СТЕРЕОТИПНОСТИ АЛГОРИТМОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ
- ПОДХОД К ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ИНЕРЦИОННЫМИ, УПРУГИМИ И ЭКСЦЕНТРИСИТЕТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
- ВИРТУАЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ НА ПЛАТФОРМЕ NI ELVIS
- СОРБЦИЯ ИОНОВ СВИНЦА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА НА МНОГОСЛОЙНОМ ГРАФЕНЕ