Аналіз методів обробки відеозображень з вимірювальною інформацією, отриманих від тепловізора / спектральної камери

Abstract

Інформаційні технології здатні забезпечити людину необхідною інформацією про стан об’єктів, що контролюються, в складних умовах її роботи. Це можуть бути виробничі об’єкти, що мають властивості, видимі тільки в певному спектральному діапазоні випромінювань. Комп’ютеризовані інформаційно-вимірювальні системи, що побудовані на основі формування та програмно-алгоритмічної обробки тепловізійних та спектральних зображень, можуть забезпечити отримання інформації про геометричні параметри та поточне положення виробничих об’єктів, виявлення дефектів виробів, а також формування керуючих впливів на технологічне обладнання. Спостереження та контроль за різноманітними об’єктами враховує визначення геометричних параметрів цих об’єктів, їх переміщень та інших параметрів руху. Для цього потрібно враховувати особливості фізичних принципів роботи тепловізора та/або спектральної камери, що є в цьому випадку пристроями формування зображень. Основними методами попередньої обробки зображень є покращення зображень (фільтрація шумів та відновлення динамічних викривлень), бінаризація та морфологічні операції на виділених контурах та об’єктах. Визначено, що для тепловізійних зображень найбільше підходить сегментація за методом Оtsu, сегментація за методом k-середніх та сегментація за текстурою. Для тепловізійних зображень морфологічна обробка застосовується для замикання контурів, потовщення ліній, заповнення областей та побудови остова. Такі морфологічні операції дозволяють підвищити якість розпізнавання об’єктів та точність визначення їх геометричних параметрів за рахунок програмно-алгоритмічної компенсації викривлень, обумовлених неідеальністю умов формуванням зображень за допомогою тепловізора та/або спектральної камери. Також ці методи забезпечують виділення пов’язаних компонентів та визначення форми об’єктів на зображенні.