Научная статья на тему 'МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ЛИНЕЙНОГО РАЗРЕШЕНИЯ АЭРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ'

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ЛИНЕЙНОГО РАЗРЕШЕНИЯ АЭРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY-NC
87
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБРАБОТКА ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ / ФУНКЦИЯ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ / ЛИНЕЙНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ / ШТРИХОВАЯ МИРА / ЦИФРОВАЯ АЭРОФОТОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / ЛЕТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ / БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / ДЕШИФРОВКА ИЗОБРАЖЕНИЯ / АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ / АВТОМАТИЗАЦИЯ ВОЗДУШНОЙ РАЗВЕДКИ / IMAGE DECRYPTION / UNMANNED AERIAL VEHICLE / FLIGHT TESTS / DIGITAL AERIAL PHOTOGRAPHY SYSTEM / BAR IMAGE / LINEAR TERRAIN RESOLUTION / MODULATION TRANSFER FUNCTION / DIGITAL IMAGE PROCESSING / AUTOMATED IMAGE PROCESSING / AUTOMATION OF AERIAL RECONNAISSANCE

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Чаусов Евгений Викторович, Молчанов Андрей Сергеевич

Авторы рассматривают вопросы оценивания цифровых аэрофотографических систем на основе функции передачи модуляции. Особое внимание уделяется вопросам синтеза мате-матического и программного обеспечения обработки цифровых изображений при оценива-нии линейного разрешения аэрофотографических систем. Основу математического обеспе-чения составляет оригинальная методика оценивания линейного разрешения на местности с помощью функции передачи модуляции с учетом результатов летного эксперимента. Программное обеспечение реализовано в автоматизированном комплексе обработки изображений цифровых аэрофотографических систем, осуществляющем автоматизированное вычисление функции передачи модуляции по результатам летного эксперимента. Методология исследования объединяет методы системного анализа, обработки цифровых изображений, теории вероятностей, математического моделирования и программной инженерии. Основным выводом проведенного исследования, подтвержденным результатами определения экспериментальной функции передачи модуляции с помощью автоматизированного комплекса обработки изображений по изображениям, полученным при проведении лётных испытаний цифровой фотокамеры комплекса с беспилотного летательного аппарата «Орлан-10», является подтверждение работоспособности разработанного автоматизированного комплекса обработки цифровых изображений, что позволяет использовать его для оценивания линейного разрешения на местности при проведении летных испытаний аэрофотографических систем воздушной разведки и наблюдения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Чаусов Евгений Викторович, Молчанов Андрей Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MATHEMATICAL MEANS AND SOFTWARE FOR DIGITAL IMAGE PROCESSING WHEN EVALUATING THE LINEAR RESOLUTION OF AERIAL PHOTOGRAPHIC SYSTEMS

The authors consider the issues of evaluating digital aerial photographic systems based on the modulation transfer function. Special attention is paid to the issues of synthesis of mathematical and software for processing digital images when evaluating the linear resolution of aerial photographic systems. The basis of the mathematical support is the original method for evaluating the linear resolution on the ground using the modulation transfer function, taking into account the results of the flight experiment. The software is implemented in an automated complex for image processing of digital aerial photographic systems, which automatically calculates the modulation transfer function based on the results of the flight experiment. The research methodology combines methods of systems analysis, digital image processing, probability theory, mathematical modeling and software engineering. The main conclusion of the study, confirmed by the results of determining the experimental function of modulation transfer using an automated image processing complex based on images obtained during flight tests of a digital camera of the complex from the Orlan-10 unmanned aerial vehicle, is to confirm the operability of the developed automated complex for digital image processing, which makes it possible to use it to estimate the linear resolution on the ground during flight tests of aerial photographic systems of aerial reconnaissance and surveillance.

Текст научной работы на тему «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ЛИНЕЙНОГО РАЗРЕШЕНИЯ АЭРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ»

Кибернетика и программирование

Правильная ссылка на статью:

Чаусов Е.В., Молчанов А.С. — Математическое и программное обеспечение обработки цифровых изображений при оценивании линейного разрешения аэрофотографических систем // Кибернетика и программирование. -2020. - № 1. DOI: 10.25136/2644-5522.2020.1.32974 URL: https;//nbpublish.com/Hbrary_read_article.ptp?id=32974

Математическое и программное обеспечение обработки цифровых изображений при оценивании линейного разрешения аэрофотографических систем

Чаусов Евгений Викторович

старший инженер-испытатель Государственного летно-испытательного центра имени В.П.Чкалова 416507, Россия, Астраханская область, г. Ахтубинск, ул. Академика Харитонова, 1, оф 12

И gniiivm-z@ya.ru

Молчанов Андрей Сергеевич

кандидат технических наук

заместитель начальника отдела - начальник отделения Государственного летно-испытательного центра

имени В.П.Чкалова

416507, Россия, Астраханская область, г. Ахтубинск, ул. Бахчиванджи, 24, оф. 7

И gniiivm-m@ya.ru

Статья из рубрики "Математическое и программное обеспечение новых информационных технологий"

DOI:

10.25136/2644-5522.2020.1.32974

Дата направления статьи в редакцию:

23-05-2020

Аннотация.

Авторы рассматривают вопросы оценивания цифровых аэрофотографических систем на основе функции передачи модуляции. Особое внимание уделяется вопросам синтеза мате-матического и программного обеспечения обработки цифровых изображений при оценива-нии линейного разрешения аэрофотографических систем. Основу математического обеспе-чения составляет оригинальная методика оценивания линейного разрешения на местности с помощью функции передачи модуляции с учетом результатов летного эксперимента. Программное обеспечение реализовано в автоматизированном комплексе обработки изображений цифровых аэрофотографических систем, осуществляющем автоматизированное вычисление функции передачи модуляции по результатам летного эксперимента. Методология исследования объединяет методы системного анализа, обработки цифровых изображений, теории вероятностей,

математического моделирования и программной инженерии. Основным выводом проведенного исследования, подтвержденным результатами определения экспериментальной функции передачи модуляции с помощью автоматизированного комплекса обработки изображений по изображениям, полученным при проведении лётных испытаний цифровой фотокамеры комплекса с беспилотного летательного аппарата «Орлан-10», является подтверждение работоспособности разработанного автоматизированного комплекса обработки цифровых изображений, что позволяет использовать его для оценивания линейного разрешения на местности при проведении летных испытаний аэрофотографических систем воздушной разведки и наблюдения.

Ключевые слова: обработка цифровых изображений, функция передачи модуляции, линейное разрешение, штриховая мира, цифровая аэрофотографическая система, летные испытания, беспилотный летательный аппарат, дешифровка изображения, автоматизированная обработка изображений, автоматизация воздушной разведки

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-013-00306

Математическое и программное обеспечение обработки цифровых изображений при оценивании линейного разрешения аэрофотографических систем

Авторы рассматривают вопросы оценивания цифровых аэрофотографических систем на основе функции передачи модуляции. Особое внимание уделяется вопросам синтеза математического и программного обеспечения обработки цифровых изображений при оценивании линейного разрешения аэрофотографических систем. Основу математического обеспечения составляет оригинальная методика оценивания линейного разрешения на местности с помощью функции передачи модуляции с учетом результатов летного эксперимента. Программное обеспечение реализовано в автоматизированном комплексе обработки изображений цифровых аэрофотографических систем, осуществляющем автоматизированное вычисление функции передачи модуляции по результатам летного эксперимента.

Методология исследования объединяет методы системного анализа, обработки цифровых изображений, теории вероятностей, математического моделирования, программной инженерии.

Основным выводом проведенного исследования, полученными в результате определения экспериментальной функции передачи модуляции с помощью автоматизированного комплекса обработки изображений по изображениям, полученным при проведении лётных испытаний цифровой фотокамеры комплекса с беспилотного летательного аппарата «Орлан-10», является подтверждение работоспособности разработанного автоматизированного комплекса обработки цифровых изображений, что позволяет использовать его для оценивания линейного разрешения на местности при проведении летных испытаний аэрофотографических систем воздушной разведки и наблюдения.

Ключевые слова: функция передачи модуляции, линейное разрешение на местности, штриховая мира, цифровая аэрофотографическая система, летные испытания.

Летные испытания являются важным этапом в создании цифровых аэрофотографических систем (ЦАФС) оборонного назначения (ОН), поскольку именно по результатам летных испытаний дается оценка эффективности ЦАФС ОН, на основе которой могут быть выданы рекомендации о принятии системы в эксплуатацию и постановки ее на серийное

производство. Основной характеристикой эффективности ЦАФС ВН, оцениваемой в ходе летных испытаний, является линейное разрешение на местности (ЛРМ). На сегодняшний день, в соответствии с действующими нормативно-техническими документами системы общих технических требований, оценка ЛРМ занимает не менее 80% объема программы летных испытаний ЦАФС, что составляет до 20 полетов (пусков) ЛА (БЛА) в зависимости от сложности системы и предъявляемым к ней требованиям. С одной стороны эта цифра подчеркивает важность показателя ЛРМ, но с другой стороны - низкую эффективность существующего методического обеспечения летных испытаний ЦАФС.

Поиск путей и конкретных предложений совершенствования методического обеспечения летных испытаний ЦАФС является актуальной задачей. Одним из основных направлений интенсификации испытаний и повышения качества получаемых результатов является использование методов математического моделирования. Математическую модель ЦАФС можно представить как аналитическое выражение функции передачи модуляции (ФПМ), которая отражает снижение изображающих (резкостных) свойств ЦАФС, вследствие потерь и искажений как в самой системе, так и вне ее, обусловленных влиянием

различных факторов (факторы атмосферы, полета, дешифровщика и т.д.) Такая модель позволяет оценивать ЛРМ ЦАФС без выполнения части полетов, что может значительно повысить эффективность методического обеспечения летных испытаний ЦАФС. Однако большое количество допущений, используемых при построении математической модели, и многообразие подходов к описанию некоторых звеньев ФПМ не обеспечивают требуемую для целей летных испытаний надежность полученных оценок ЛРМ, что затрудняет использование аналитической ФПМ на практике без предпринятых мер по уточнению математической модели. Уточнение модели заключается в приведении аналитического выражения ФПМ к виду, обеспечивающего сходимость графика аналитической ФП М и экспериментальной ФПМ, полученной в ходе летного эксперимента.

Таким образом, для оценивания ЛРМ ЦАФС на основе ФПМ предлагается использовать следующую методику:

1. Построение математической модели (аналитической ФПМ) ЦАФС по известным математическим зависимостям 2].

2. Определение экспериментальной ФПМ по результатам летного эксперимента.

3. Калибровка математической модели ЦАФС или построение уточненной математической модели (апостериорной ФПМ) на основе сопоставления аналитической и экспериментальной ФПМ и дальнейшего введения калибровочных коэффициентов для обеспечения сходимости аналитической и экспериментальной ФПМ.

4. Оценивание ЛРМ с помощью уточненной модели ЦАФС в соответствии с известными показателями разрешения (Шадэ, пороговой модуляционной характеристики,

эмпирическими показателями и др.)

Методические вопросы реализации пунктов 1 и 4 предлагаемой методики достаточно широко освещены в известных работах отечественных и зарубежных авторов, однако вопросы определения экспериментальной ФПМ по результатам летного эксперимента и калибровки модели ЦАФС не достаточно полно рассмотрены на сегодняшний день и заслуживают отдельных исследований. Рамками настоящей статьи рассмотрены вопросы определения экспериментальной ФПМ ЦАФС по результатам летного эксперимента.

Известно что с уменьшением размеров объектов фотографирования уменьшаются яркостные различия в их изображении, т.е. уменьшается их контраст в изображении. Характеристика относительного распределения освещенности Е в изображении объекта, определяемая выражением Киз = (Етах - Ет'т)/(Етах + Ет 'т), называется контрастом изображения. Отношение контраста изображения Киз к контрасту объекта Коб для данной пространственной частоты V называется коэффициентом передачи модуляции Т : Т = Киз / Коб .

Зависимость коэффициента передачи модуляции Т от пространственной частоты V представляет собой ФПМ: № ЦАФС = Т(v) .

Таким образом, если на местности расположить периодический тест-объект, состоящий из чередующихся темных и светлых полос, ширина которых постепенно уменьшается, а перепад яркости между темными и светлыми полосами остается постоянным и характеризуется величиной Коб , и выполнить с помощью ЦАФС аэрофотографирование такого тест-объекта, то инструментальный анализ полученных аэрофотоснимков позволит определить экспериментальную ФПМ ЦАФС.

В качестве периодических тест-объектов выступают штриховые миры, представляющие собой набор групп чёрных и белых штрихов с постоянной шириной (пространственной частотой) в пределах группы и нарастающей (убывающей) от группы к группе (рис. 1).

Рисунок 1. Штриховые миры видимого диапазона

Цифровой формат аэрофотоснимков, получаемых ЦАФС, позволяет автоматизировать процесс определения экспериментальной ФПМ на автоматизированном рабочем месте с предустановленным на нем специальным программным обеспечением. Поэтому для целей определения экспериментальной ФПМ был разработан специальный автоматизированный комплекс обработки цифровых изображений (АКОЦИ). Данный Автоматизированный комплекс функционирует на базе ЭВМ с операционной системой Windows. В диалоговом режиме на экране монитора через систему меню и подсказок оператор в автоматизированном режиме может загружать цифровые изображения, полученные с помощью исследуемой ЦАФС, выполнять измерения освещённости интересующих участков изображения, рассчитывать коэффициенты передачи модуляции, проводить статистическую обработку результатов и строить графики экспериментальной ФПМ

исследуемой ЦАФС

Структурно АКОЦИ состоит из трех модулей

- «Модуль анализа изображений»;

- «Модуль вычислений»;

- «Модуль построения ФПМ».

Определение экспериментальной ФПМ с помощью АКОЦИ осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом:

1) ввод изображений штриховой миры в «Модуль анализа изображений».

2) в «Модуле анализа изображений» осуществляется дешифрирование изображений штриховой миры и измерения освещенностей тёмных и светлых штрихов миры.

Дешифрирование изображения миры заключается в визуальном определении разницы в уровне серого тона между каждым светлым штрихом и соседними с ним темными штрихами. До тех пор пока визуально воспринимается разница между светлыми и темными штрихами (участками штрихов), производятся измерения освещенностей штрихов (участков штрихов). Те группы миры, по штрихам которых произведены измерения, принимаются за распознанные группы. Субъективный характер результатов дешифрирования обуславливает необходимость проводить дешифрирование не одним оператором, а к операторами. Причем для обеспечения надежности результатов дешифрирования необходимо к > 3 Г5-71.

Далее для каждого / -го изображения штриховой миры каждым к -ым дешифровщиком выполняются измерения освещенностей миры Етах j / к и Ет1п j / к для каждой j -ой распознанной группы, где Етах j / к и Ет1п j / к - измеренные к -м дешифровщиком значения освещенностей светлого и темного штриха соответственно j -ой распознанной группы / -го изображения миры. Измерения Етах j / к и Ет1п j / к осуществляется в значениях уровня серого тона 0 и 255 соответственно для тёмных и светлых штрихов.

3) выполняется ввод в «Модуль вычислений» измеренных значений Етах j / к и Ет1п j / к , значений ширины ф' штрихов распознанных групп (пространственных частот) миры, а также фактического (паспортного) значения модуляционного контраста миры Ко . После запуска расчета получают значения коэффициентов передачи модуляции Т' для каждой

' -й распознанной группы миры Г8-111. Алгоритм расчета АКОЦИ построен таким образом, что при расчете Т ' используются значения Етах' и Ет /п ' , полученные как среднее арифметическое результатов измерений Етах ' / к и Ет1п ' / к соответственно.

4) в «Модуле построения ФПМ» на основе значений пространственных частот миры, равных V ' = 1/ б' , и соответствующим им значениям коэффициентов передачи

модуляции Т' выполняется построение графика ФПМ Г12-171.

Рассмотрим пример определения экспериментальной ФПМ с помощью АКОЦИ по изображениям, полученным при проведении лётных испытаний цифровой фотокамеры комплекса с БЛА «Орлан-10». В качестве тест-объекта использовалась штриховая мира видимого диапазона, которая имеет 11 групп штрихов. Аэрофотосъемка осуществлялась с высоты Н = 500 м.

Исходными данными для определения экспериментальной ФПМ цифровой фотокамеры БЛА «Орлан-10» с помощью АКОЦИ являются:

1) ширина штрихов миры б : 0,066 м; 0,082 м; 0,102 м; 0,128 м; 0,16 м; 0,2 м; 0,25 м; 0,31 м; 0,39 м; 0,49 м; 0,61м;

2) фактический модуляционный контраст миры: Ко = 0,5. Контраст миры определен по формуле Ко = ( L с - L т )/( L с + L т ) , где L т и L с - результаты замеров яркостей тёмных и светлых штрихов миры в ходе выполнения аэрофотосъемки;

3) общее количество отобранных для анализа аэрофотоснимков, на которых изображена мира: п = 5 (фрагмент одного из аэроснимков представлен на рис. 2);

Рисунок 2. Фрагмент изображения с мирой

4) количество дешифровщиков, выполняющих дешифрирование изображений миры и автоматизированное измерение освещенностей штрихов распознанных групп с помощью программных инструментов АКОЦИ: m = 3;

В результате работы на первом этапе в «Модуле анализа изображений» получены результаты измерений освещенностей тёмных и светлых штрихов миры, приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Значения освещенностей светлых Е max j i k и тёмных Е min j i k штрихов миры

j Е max j i k ,Е min j i k

(№ dj , м i=1 i=2 i=3 i=4 i=

группы) k=1 k=2 k=3 k=1 k=2 k=3 k=1 k=2 k=3 k=1 k=2 k=3 k=

Еmax 250 248 252 251 249 250 245 251 246 253 251 246 25

1 0,61 j i k

Еmax j i k 100 99 98 102 96 101 104 104 98 102 103 97 98

Еmax 248 248 246 248 250 246 249 246 250 247 248 249 25

2 0,49 j i k

Еmax j i k 101 100 99 101 99 102 98 100 101 99 101 99 9

Еmax 247 246 247 247 248 247 245 246 249 248 247 249 24

3 0,39 j i k

Еmax j i k 104 106 104 104 103 106 105 101 105 104 103 106 1С

Еmax 246 248 247 244 246 247 244 246 246 247 245 248 24

4 0,31 j i k

Еmax j i k 115 115 116 117 115 118 116 112 113 115 117 112 1]

Еmax 249 245 250 246 247 249 248 246 247 249 248 245 25

5 0,25 j i k

Еmax j i k 128 126 128 129 131 130 126 128 126 128 127 129 13

Еmax 242 244 244 241 239 245 243 242 239 242 243 241 24

j i k

6 0,2 Fma x 144 146 144 147 145 149 143 144 142 144 143 145 14

j 1 к

7 0,16 Етах j 1 к 247 247 248 248 245 246 247 250 245 247 251 245 24

Етах j 1 к 172 170 172 175 173 169 171 173 172 173 171 170 17

8 0,128 Етах j 1 к 236 234 235 236 233 236 235 240 239 235 237 236 23

Етах j 1 к 200 202 200 195 198 200 197 204 202 196 201 205 2(

9 0,102 Етах j 1 к 220 224 221 216 219 221 221 217 220 221 219 219 22

Етах j 1 к 204 204 201 203 202 207 204 205 204 206 204 207 2(

10 0,082 Етах j 1 к 223 223 222 225 228 219 224 218 222 225 224 221 22

Етах j 1 к 211 211 212 211 213 210 210 211 213 212 210 211 2]

11 0,066 Етах j 1 к 218 218 216 217 219 219 218 217 220 214 216 219 21

Етах j 1 к 217 218 217 219 219 213 215 217 216 219 217 218 21

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

После ввода в «Модуль вычислений» результатов измерений, полученных на первом этапе, и запуска вычислительного процесса получены значения коэффициентов передачи модуляции Тj , приведенные в таблице 2.

Таблица 2

Значения коэффициентов передачи модуляции

Т 0,857 0,842 0,815 0,726 0,642 0,508 0,358 0,165 0,075 0,055 0,005

V, 1/м 1,64 2,04 2,56 3,23 4 5 6,25 7,81 9,80 12,19 15,15

На завершающем этапе в «Модуле построения ФПМ» после запуска функции построения графиков получен графический вид ФПМ, представленный на рис. 3.

IV

т

о.»

0.6

□ Л

0.1

«

0.1 о

4 и •• :1а и *

Рисунок 3. График экспериментальной ФПМ цифровой фотокамеры БЛА «0рлан-10»

Форма графика экспериментальной ФПМ цифровой фотокамеры комплекса с БЛА «Орлан-10», полученной с помощью АКОЦИ (рис. 3) , практически совпадает с формой типовой фотографической ФПМ, приведенной в [1, 2], что подтверждает правильность алгоритма функционирования АКОЦИ.

Графический вид экспериментальной ФПМ, представленный на рис. 3, позволяет оценить ЛРМ цифровой фотокамеры БЛА «0рлан-10» в соответствии с известными показателями. При использовании одного из эмпирических показателей разрешения, которому соответствует значение ФПМ W 0 = 0,1, величина предельной пространственной частоты составила v пр. = 8,5 м-1, что соответствует значению ЛРМ L = 0,118 м. Визуальная оценка ЛРМ, выполненная группой дешифровщиков по изображениям миры, составила L = (0,128 ±0,052) м. Сравнение оценок ЛРМ, полученных визуальным способом и по экспериментальной ФПМ, показывает удовлетворительную сходимость результатов, что подтверждает достоверность экспериментальной ФПМ, полученной с помощью АКОЦИ.

Полученные результаты иллюстрируют работоспособность разработанного автоматизированного комплекса обработки цифровых изображений, что позволяет его использовать для оценивания линейного разрешения на местности при проведении летных испытаний аэрофотографических систем воздушной разведки и наблюдения.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-013-00306.

Библиография

1. Молчанов А.С. Теория построения иконических систем воздушной разведки. Волгоград: Панорама, 2017. 224 с.

2. Ребрин Ю.К. Оптико-электронное разведывательное оборудование летательных аппаратов. Киев: КВВАИУ, 1988. 450 с.

3. Чаусов Е.В., Молчанов А.С. Программно-методический комплекс обработки изображений при про-ведении лётных испытаний иконических оптико-электронных систем // Геодезия и картография. 2020. Т. 81, № 1. С. 26-33. DOI: 10.22389/00167126-2020-955-1-26-33.

4. Молчанов А.С., Николаев С.В., Журавель В.И., Чаусов Е.В., Кожухин И.В. Программно-методический комплекс оценки цифровых оптико-электронных систем с использованием функции передачи модуляции. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019613652, 20.03.2019. Заявка № 2019612392 от 11.03.2019.

5. Молчанов А.С., Чаусов Е.В., Баснин В.Г., Абрамов Д.В. Анализ процесса дешифрирования изобра-жений штриховых мир видимого диапазона при проведении испытаний аэрофотосистем дистанционного зон-дирования Земли. Итоги науки в теории и практике // Евразийское научное объединение. 2017. № 12 (34). С. 54-56.

6. Веселов Ю.Г., Гулевич С.П., Еруков О.П., Сельвесюк Н.И. Современное состояние и перспективы развития оптико-электронных систем воздушной разведки // Вестник академии военных наук. 2011. № 3 (36). С. 124-128.

7. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Горбачев Д.В., Привалов А.Н. Исследование критериев соответствия потока событий пуассоновскому потоку // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2019. № 1. С. 3-11.

8. Перезябов О.А., Ильинский А.В., Мальцева Н.К. Оценка функции передачи модуляции оптико-электронной системы // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2017. № 2. С. 48-56.

9. Макаренко В.Г., Богомолов А.В., Рудаков С.В., Подорожняк А.А. Технология построения инерци-ально-спутниковой навигационной системы управления транспортными средствами с нейросетевой оптимизацией состава вектора

измерений // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 1. С. 39-44.

10. Молчанов А.С. Метод оценки линейного разрешения на пиксель цифровых аэрофотосистем при различном угловом положении штриховой миры относительно приемника оптического излучения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 10. С. 338-349.

11. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Антонов М.А. Буферизация данных в системах управления роботами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 9-1. С. 117-127.

12. Лавренов В.А., Самойликов В.К. Влияние оптико-электронного преобразователя на систему фокусировки оптико-электронной камеры дистанционного зондирования Земли // Оборонный комплекс-научно-техническому прогрессу России. 2015. № 2 (126). С. 68-70.

13. Растегаев И.Г., Молчанов А.С., Емельянов А.М. Анализ производительности каналов связи ра-диолинии управления и контроля беспилотными летательными аппаратами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 10. С. 92-103.

14. Перезябов О.А. Оценка методической погрешности измерения функции передачи модуляции си-стемы машинного зрения по мультисинусному тест-объект // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2018. № 3. С. 60-65.

15. Молчанов А.С., Чаусов Е.В. Методика синтеза функции передачи модуляции цифровых оптико-электронных систем дистанционного зондирования земли по результатам летных испытаний // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 2019. Т. 46. № 1. С. 138-147.

16. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Горбачев Д.В., Антонов М.А. О приближении потока событий к пуассоновскому в цифровых системах управления роботами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 9-1. С. 3-13.

17. Чаусов Е.В., Молчанов А.С. Математическая модель атмосферы как звена процесса формирования изображений иконических оптико-электронных систем воздушной разведки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 2. С. 203-209.

18. Молчанов А.С., Чаусов Е.В. Методика оценивания линейного разрешения авиационных цифровых оптико-электронных систем в процессе летных испытаний // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 2. С. 140-150.

19. Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В., Ушаков И.Б. Математическое обеспечение оценивания состоя-ния материальных систем // Информационные технологии. 2004. № 7 (приложение). 32 с.

20. Пугачёв А.А., Иванова Г.А. Метод моделирования функции передачи модуляции матричных фотоприемных СБИС // Проблемы разработки перспективных микро-и наноэлектронных систем (МЭС). 2014. № 1. С. 65-70

Результаты процедуры рецензирования статьи

В связи с политикой двойного слепого рецензирования личность рецензента не

раскрывается.

Со списком рецензентов издательства можно ознакомиться здесь.

Предмет исследования - математическое и программное обеспечение обработки

цифровых изображений при оценивании линейного разрешения аэрофотографических систем на основе функции передачи модуляции. Методология исследования основана на сочетании теоретического, модельного и эмпирического подходов с применением методов системного анализа, обработки цифровых изображений, теории вероятностей, математического моделирования, программной инженерии. Актуальность исследования определяется широким использованием цифровых аэрофотоснимков в различных отраслях современной экономики и, соответственно, необходимостью изучения и проектирования математического и программного обеспечения обработки цифровых изображений, в том числе в целях совершенствования методического обеспечения летных испытаний. Научная новизна связана с полученными автором эмпирическими данными, а также разработкой методики оценивания линейного разрешения на местности с помощью функции передачи модуляции с учётом результатов лётного эксперимента и автоматизированного комплекса обработки изображений цифровых аэрофотографических систем, осуществляющего вычисление функции передачи модуляции. Подтверждение работоспособности автоматизированного комплекса обработки цифровых изображений позволяет использовать его для оценивания линейного разрешения на местности при проведении лётных испытаний аэрофотографических систем воздушной разведки и наблюдения. Статья написана русским литературным языком. Стиль изложения научный. Структура рукописи включает следующие разделы (в виде отдельных пунктов не выделены, не озаглавлены): Введение (лётные испытания в создании цифровых аэрофотографических систем (ЦАФС) оборонного назначения (ОН), оценка эффективности ЦАФС, линейное разрешение на местности (ЛРМ), низкая эффективность существующего методического обеспечения летных испытаний, использование методов математического моделирования, математическая модель ЦАФС, функция передачи модуляции (ФПМ), уточнение модели, методика оценивания ЛРМ ЦАФС на основе ФПМ, вопросы определения экспериментальной ФПМ по результатам летного эксперимента и калибровки модели ЦАФС), Определения экспериментальной ФПМ ЦАФС по результатам летного эксперимента (яркостные различия в изображении, характеристика относительного распределения освещенности Е в изображении объекта, зависимость коэффициента передачи модуляции Т от пространственной частоты v представляет, инструментальный анализ полученных аэрофотоснимков, штриховые миры видимого диапазона, специальный автоматизированный комплекс обработки цифровых изображений (АКОЦИ) на базе ЭВМ с операционной системой Windows, структура АКОЦИ - модуль анализа изображений, модуль вычислений, модуль построения ФПМ, алгоритм определения экспериментальной ФПМ с помощью АКОЦИ, пример определения экспериментальной ФПМ с помощью АКОЦИ по изображениям, полученным при проведении лётных испытаний цифровой фотокамеры комплекса с БЛА «0рлан-10», использовалась штриховая мира видимого диапазона, 11 групп штрихов, аэрофотосъемка с высоты 500 м, значения освещенностей светлых и тёмных штрихов миры, значения коэффициентов передачи модуляции, график экспериментальной ФПМ цифровой фотокамеры БЛА «0рлан-10), Заключение (выводы), Библиография. Текст включает три рисунка, две таблицы. Уточнение «График...» в названии рисунка 3 представляется излишним. Содержание в целом соответствует названию. Охарактеризованы математическое и программное обеспечение обработки цифровых изображений при оценивании линейного разрешения аэрофотографических систем на основе функции передачи модуляции. Возможно, во введении не следует акцентировать внимание на оборонном назначении рассматриваемых цифровых аэрофотографических систем, поскольку в последующем тексте данная специфика отчётливо не выражена. Желательно более подробно охарактеризовать аппаратные средства, а также программное обеспечение (не только

системное), использованное для разработки автоматизированного комплекса обработки цифровых изображений. Следует провести сопоставление характеристик данного комплекса с известными аналогами. Библиография включает 20 источников отечественных авторов - монографии, научные статьи, охранные документы. Библиографические описания некоторых источников нуждаются в корректировке в соответствии с ГОСТ и требованиями редакции, например: 3. Чаусов Е. В., Молчанов А. С. Программно-методический комплекс обработки изображений при про-ведении лётных испытаний иконических оптико-электронных систем // Геодезия и картография. 2020. Т. 81. № 1. С. 26-33. 10. Молчанов А. С. Метод оценки линейного разрешения на пиксель цифровых аэрофотосистем при различном угловом положении штриховой миры относительно приемника оптического излучения // Известия Тульского государственного университета. Серия : Технические науки. 2019. № 10. С. 338-349. Обращает внимание отсутствие зарубежных источников. Возможно излишнее самоцитирование (Молчанов А. С. с соавторами). Апелляция к оппонентам (Ребрин Ю. К., Веселов Ю. Г., Гулевич С. П., Еруков О. П., Сельвесюк Н. И., Ларкин Е. В., Богомолов А. В., Горбачев Д. В., Привалов А. Н., Перезябов О. А., Ильинский А. В., Мальцева Н. К., Макаренко В. Г., Рудаков С. В. Подорожняк А. А., Антонов М. А., Лавренов В. А., Самойликов В. К., Перезябов О. А. Кукушкин Ю. А., Ушаков И. Б., Пугачёв А. А., Иванова Г. А. и др.) имеет местоВ целом рукопись соответствует основным требованиям, предъявляемым к научным статьям. Материал представляет интерес для читательской аудитории и после доработки может быть опубликован в журнале «Кибернетика и программирование» (рубрика «Компьютерная графика, обработка изображений и распознавание образов»).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.