АНАЛІЗ СУЧАСНИХ МЕТОДІВ СЕГМЕНТАЦІЇ ЗОБРАЖЕНЬ В ІНТЕРЕСАХ НАВІГАЦІЇ МОБІЛЬНИХ РОБОТІВ
Ключові слова:
зображення, сегментація, метод, піксель, кореляційно-екстремальні системи навігації, мобільний робот, поверхня візування, поточне зображення, еталонне зображення, взаємно кореляційна функція, автокореляційна функція
Анотація
На сьогоднішній день неможливо уявити сучасний світ без мобільних роботів (МР), які повинні своєчасно та оперативно виконувати покладені на них функції. На території України уже чимало років проводиться дослідження навігації МР з використанням кореляційно-екстремальних систем навігації (КЕСН). Можливі випадки в роботі КЕСН МР, коли необхідно терміново провести перепланування маршруту МР. Подібна ситуація може викликати проблему в рішенні задачі сегментації зображень, необхідних для високоточної навігації МР. Тому завдання розробки методів сегментації зображень є актуальним. Метою даної роботи є аналіз сучасних методів сегментації зображень та методів, які можуть бути використанні для навігації МР. Приведено аналіз існуючих методів сегментації зображень, таких як методи на основі порога, сегментація за регіонами, сегментація країв та сегментація на основі кластеризації, а також проаналізовано основні методи, які використовуються в КЕСН МР. Результати дослідження вказують на те, що до недоліків більшості наведених методів відносять високі вимоги до обчислювальних ресурсів та великий час на обробку зображень, тому існуючі методи сегментації зображень в інтересах навігації МР варто використовувати для підготовки еталонних зображень у випадках, коли немає жорстких часових обмежень. Як показав аналіз розроблені методи сегментації в інтересах МР не враховують особливості побудови та функціонування КЕСН МР, а також особливості опису об'єктів поверхні візування. У зв'язку з цим завдання розроблення нових методів сегментації зображень в інтересах навігації МР, оснащених КЕСН, є важливим і потребує в подальшому пошуку нових рішень.Завантаження
Дані про завантаження поки що недоступні.
Посилання
1. Особливості застосування безпілотних літальних апаратів органами та підрозділами поліції: метод. рек. / А. А. Саковський, С. М. Науменко, С. І. Кравченко, І. М. Єфіменко та ін. Київ: Нац. акад. внутр. справ. 2022. 72 с.
2. Методи фільтрації сигналів у кореляційно-екстремальних системах навігації // В.К. Баклицкий, А.М. Бочкарев, М.П. Мусьяков. – М.: Сов. Радио. – 1986. – 216 с.
3. Кузовков Н. Т., Саличев О. С. Інерціальна навігація і оптимальна фільтрація. М.: Машинобудування, 1982.
4. Petrovska, I. and Kuchuk, H. (2023), “Adaptive resource allocation method for data processing and security in cloud environment”, Advanced Information Systems, Vol. 7(3), pp. 67–73, doi: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2023.3.10
5. Білоглазов І. М., Тарасенко В.П. Кореляційно-екстремальні системи. М.: Сов. радио, 1974.
6. Sotnikov O., Petrov K., Udovenko S., Gnusov Yu., Radchenko V., Kaliakin S., Gromliuk K., Kyrychenko O. The Use of Coplanar Transmission Lines for Protecting Receiving Antenna Systems from Powerful. Problemele energeticii regionale. 2023. –1 (57), рр. 134-146. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.11
7. Yuheng S., Hao Y. Image Segmentation Algorithms Overview. 2017. URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1707/1707.02051.pdf
8. Otsu, N. (1979). A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms. IEEE TRANSACTIONS ON SYSTREMS, MAN, AND CYBERNETICS, SMC-9(1), 62–66.
9. Bernsen J. Dynamic thresholding of grey-level images. Proc. Eighth Int’l Conj Pattern Recognition. 1986. P. 1251-1255.
10. Kovalenko, A. and Kuchuk, H. (2022), “Methods to Manage Data in Self-healing Systems”, Studies in Systems, Decision and Control, Vol. 425, pp. 113–171, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-96546-4_3
11. URL https://towardsdatascience.com/understanding-k-means-clustering-in-machinelearning-6a6e67336aa1
12. N. Yeromina, V. Samoilenko, D. Chukanivskyi, O. Zadkova, O. Brodova, O. Levchenko. The Method of Iterative Formation of Selective Reference Images, IJETER, 8 (7), 2020, pp. 3753-3759, doi:10.30534/ijeter/2020/ 138872020.
13. Свиридов А. C., Коваленко А. А., Кучук Г. А. Метод перерозподілу пропускної здатності критичної ділянки мережі на основі удосконалення ON/OFF-моделі трафіку. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 2. С. 139–144. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.24
14. Коваленко А. А., Кучук Г. А. Методи синтезу інформаційної та технічної структур системи управління об’єктом критичного застосування. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 1. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.1.04
15. Кучук Г.А. Метод мінімізації середньої затримки пакетів у віртуальних з’єднаннях мережі підтримки хмарного сервісу / Г.А. Кучук, А.А. Коваленко, Н.В. Лукова-Чуйко // Системи управління, навігації та зв’язку. – Полтава . ПНТУ, 2017. – Вип. 2(42). – С. 117-120.
16. Худов В.Г. Аналіз відомих методів сегментування зображень, що отримані з бортових систем оптикоелектронного спостереження / В.Г. Худов, Г.А. Кучук, О.М. Маковейчук, А.В. Крижний // Системи обробки інформації, 2016. – Вип. 9 (146). – С. 77-80.
17. Ruban, I.V., Martovytskyi, V.O., Kovalenko, A.A. and Lukova-Chuiko, N.V. (2019), “Identification in Informative Systems on the Basis of Users' Behaviour”, Proceedings of the International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers, CAOL 2019-September,9019446, pp. 574-577,
18. Sotnikov O., Kartashov V., Tymochko O., Sergiyenko O., Tyrsa V., Mercorelli P., Flores-Fuentes W. Methods for ensuring the accuracy of radiometric and optoelectronic navigation systems of flying robots in a developed infrastructure (eds) Machine Vision and Navigation. Springer, Cham, https://doi.org/10.1007/978-3-030-22587-2_16.
19. Sotnikov O., Tymochko O., Bondarchuk S., Dzhuma L., Rudenko V., Mandryk Ya., Surkov K.2, Palonyi A., Olizarenko S. Generating a Set of Reference Images for Reliable Condition Monitoring of Critical Infrastructure using Mobile Robots. Problemele energeticii regionale. 2023. –2 (58), рр. 41-51. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.2-58.04
20. S. Trehubenko, L. Berkman, N. Yeromina, S. Petrov, Y. Bryzhatyi, H. Kovalov, V. Dachkovskyi, L. Mikhailova. The Operation of Detection Systems in Conditions of Contrast Decrease of Ground Objects, IJETER, 8 (1), 2020, pp. 208-212, doi:10.30534/ijeter/2020/28812020.
21. Sotnikov O., Petrov K., Udovenko S., Gnusov Yu., Radchenko V., Kaliakin S., Gromliuk K., Kyrychenko O. The Use of Coplanar Transmission Lines for Protecting Receiving Antenna Systems from Powerful. Problemele energeticii regionale. 2023. –1 (57), рр. 134-146. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.11
2. Методи фільтрації сигналів у кореляційно-екстремальних системах навігації // В.К. Баклицкий, А.М. Бочкарев, М.П. Мусьяков. – М.: Сов. Радио. – 1986. – 216 с.
3. Кузовков Н. Т., Саличев О. С. Інерціальна навігація і оптимальна фільтрація. М.: Машинобудування, 1982.
4. Petrovska, I. and Kuchuk, H. (2023), “Adaptive resource allocation method for data processing and security in cloud environment”, Advanced Information Systems, Vol. 7(3), pp. 67–73, doi: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2023.3.10
5. Білоглазов І. М., Тарасенко В.П. Кореляційно-екстремальні системи. М.: Сов. радио, 1974.
6. Sotnikov O., Petrov K., Udovenko S., Gnusov Yu., Radchenko V., Kaliakin S., Gromliuk K., Kyrychenko O. The Use of Coplanar Transmission Lines for Protecting Receiving Antenna Systems from Powerful. Problemele energeticii regionale. 2023. –1 (57), рр. 134-146. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.11
7. Yuheng S., Hao Y. Image Segmentation Algorithms Overview. 2017. URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1707/1707.02051.pdf
8. Otsu, N. (1979). A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms. IEEE TRANSACTIONS ON SYSTREMS, MAN, AND CYBERNETICS, SMC-9(1), 62–66.
9. Bernsen J. Dynamic thresholding of grey-level images. Proc. Eighth Int’l Conj Pattern Recognition. 1986. P. 1251-1255.
10. Kovalenko, A. and Kuchuk, H. (2022), “Methods to Manage Data in Self-healing Systems”, Studies in Systems, Decision and Control, Vol. 425, pp. 113–171, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-96546-4_3
11. URL https://towardsdatascience.com/understanding-k-means-clustering-in-machinelearning-6a6e67336aa1
12. N. Yeromina, V. Samoilenko, D. Chukanivskyi, O. Zadkova, O. Brodova, O. Levchenko. The Method of Iterative Formation of Selective Reference Images, IJETER, 8 (7), 2020, pp. 3753-3759, doi:10.30534/ijeter/2020/ 138872020.
13. Свиридов А. C., Коваленко А. А., Кучук Г. А. Метод перерозподілу пропускної здатності критичної ділянки мережі на основі удосконалення ON/OFF-моделі трафіку. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 2. С. 139–144. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.24
14. Коваленко А. А., Кучук Г. А. Методи синтезу інформаційної та технічної структур системи управління об’єктом критичного застосування. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 1. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.1.04
15. Кучук Г.А. Метод мінімізації середньої затримки пакетів у віртуальних з’єднаннях мережі підтримки хмарного сервісу / Г.А. Кучук, А.А. Коваленко, Н.В. Лукова-Чуйко // Системи управління, навігації та зв’язку. – Полтава . ПНТУ, 2017. – Вип. 2(42). – С. 117-120.
16. Худов В.Г. Аналіз відомих методів сегментування зображень, що отримані з бортових систем оптикоелектронного спостереження / В.Г. Худов, Г.А. Кучук, О.М. Маковейчук, А.В. Крижний // Системи обробки інформації, 2016. – Вип. 9 (146). – С. 77-80.
17. Ruban, I.V., Martovytskyi, V.O., Kovalenko, A.A. and Lukova-Chuiko, N.V. (2019), “Identification in Informative Systems on the Basis of Users' Behaviour”, Proceedings of the International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers, CAOL 2019-September,9019446, pp. 574-577,
18. Sotnikov O., Kartashov V., Tymochko O., Sergiyenko O., Tyrsa V., Mercorelli P., Flores-Fuentes W. Methods for ensuring the accuracy of radiometric and optoelectronic navigation systems of flying robots in a developed infrastructure (eds) Machine Vision and Navigation. Springer, Cham, https://doi.org/10.1007/978-3-030-22587-2_16.
19. Sotnikov O., Tymochko O., Bondarchuk S., Dzhuma L., Rudenko V., Mandryk Ya., Surkov K.2, Palonyi A., Olizarenko S. Generating a Set of Reference Images for Reliable Condition Monitoring of Critical Infrastructure using Mobile Robots. Problemele energeticii regionale. 2023. –2 (58), рр. 41-51. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.2-58.04
20. S. Trehubenko, L. Berkman, N. Yeromina, S. Petrov, Y. Bryzhatyi, H. Kovalov, V. Dachkovskyi, L. Mikhailova. The Operation of Detection Systems in Conditions of Contrast Decrease of Ground Objects, IJETER, 8 (1), 2020, pp. 208-212, doi:10.30534/ijeter/2020/28812020.
21. Sotnikov O., Petrov K., Udovenko S., Gnusov Yu., Radchenko V., Kaliakin S., Gromliuk K., Kyrychenko O. The Use of Coplanar Transmission Lines for Protecting Receiving Antenna Systems from Powerful. Problemele energeticii regionale. 2023. –1 (57), рр. 134-146. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.11
Опубліковано
2024-04-30
Як цитувати
Yeromina N. Аналіз сучасних методів сегментації зображень в інтересах навігації мобільних роботів / N. Yeromina, Yu. Koltun, A. Bespalyi, Yu. Shmatko // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2024. – Т. 2 (76). – С. 82-86. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.2.082.
Розділ
Інформаційні технології
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
