АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ КОМПЛЕКСА ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ОТ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Рассматриваются подходы к разработке алгоритмического обеспечения оптико-электронных систем в части технического зрения. Целью исследования являются расширение области применения и повышение эффективности оптико-электронных систем в задачах защиты закрытых территорий от несанкционированного проникновения беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Для решения задач автоматического обнаружения, распознавания и автосопровождения БЛА разработана комбинированная оптико-электронная система, включающая широкопольную (панорамную) и узкопольную подсистемы оптико-электронного мониторинга. Рассматриваемая система входит в состав специализированного комплекса средств защиты закрытых зон пространства охраняемых объектов, включающего в себя также средства радиоэлектронного мониторинга, радиоэлектронного противодействия и автоматизированное рабочее место оператора. Подробно рассмотрено поэтапное решение основных задач обработки изображений и распознавания объектов на изображениях. Из состава алгоритмического обеспечения широкопольной подсистемы оптико-электронного мониторинга рассматриваются алгоритм устранения оптических искажений, возникающих ввиду использования широкоугольных объективов, и алгоритм автоматического обнаружения объектов на панорамном изображении. Задача автоматического обнаружения объектов разбивается на два этапа. На первом этапе определяется разница между текущим панорамным изображением и панорамным изображением фоновой обстановки, которое формируется путём накопления панорамных изображений. На втором этапе алгоритма обнаружения для фильтрации и отслеживания подозрительных зон, определяемых на предыдущем этапе, применён авторский алгоритм автоматического сопровождения. Данная комбинация алгоритмов позволяет обнаружить и произвести первичную селекцию подозрительных объектов, угловые координаты которых передаются на узкопольную подсистему оптико-электронного мониторинга для дальнейшего анализа. В рамках комплекса алгоритмического обеспечения узкопольной подсистемы оптико-электронного мониторинга рассмотрено решение задач автоматического обнаружения, распознавания и автосопровождения объектов. Описан алгоритм мультиспектрального комплексирования телевизионных и тепловизионных изображений. Для решения задачи автоматического распознавания БЛА предложено использовать свёрточную искусственную нейронную сеть. Выбранная архитектура искусственной нейронной сети показала высокую точность классификации и скорость работы. Разработанное алгоритмическое обеспечение опробовано в составе оптико-электронных систем комплекса защиты объектов от беспилотных летательных аппаратов и продемонстрировало высокую эффективность.