Поиск объектов на основе анализа наблюдаемой ситуации Ким Н.В., Кузнецов А.Г. Московский авиационный институт

Цель работы Повышение эффективности поиска объектов за счет управления поисковыми ресурсами на основе анализа ситуации

Управление поисковыми ресурсами Район решения целевой задачи Последовательность наблюдаемых кадров

Управление поисковыми ресурсами Система наблюдения: Поиск Распознавание Слежение Анализ ситуаций: Целевая функция Свойства Взаимные связи B(t) БД описания района решения ЦЗ Вычислитель U(t) B(t) – видеосигнал U(t) – сигналы управления на БЛА Анализ ситуаций – определение взаимосвязей между объектами, существенными с точки зрения выполнения целевой задачи

Формирование описаний ситуаций Объекты сцены Признаки: поведение положение вероятность нахождения в области Алгоритм сопоставления данных Объекты сцены Признаки: целевая функция Искомые объекты Признаки: наблюдения поведение положение целевая функция вероятность нахождения в области Перечень объектов БД Координаты области поиска

Формирование описаний NobjObjectFormObjectSubtype ObjectColo rR ObjectCol orG ObjectCol orB Brightness Exp Brightn essStdXcellYcell XYProbabilityAltitude 1ТреугольникОзеро МногоугольникАвтодорога C-образнаяЛес ОвалЛес ТрапецияОзеро ПрямоугольникЛес ПрямоугольникАвтодорога ПрямоугольникЛес ПрямоугольникПоле ПрямоугольникЛуг МногоугольникЛуг ПараллелограммАвтодорога МногоугольникАвтодорога ПрямоугольникПоле ПрямоугольникЛес ПрямоугольникПоле ПрямоугольникЛес ПараллелограммАвтодорога ПараллелограммАвтодорога МногоугольникПоле МногоугольникЛес

Анализ ситуации при поиске подвижных объектов Определение типа объекта Целевая функция объекта Признаки поведения Признаки наблюден. Атрибуты объекта Оценка возможного местоположен. объекта Алгоритм поиска объекта

Общая структура БД подвижного объекта

Оценка информативности наблюдения Полезная информацияI = H(X)-H(X Y) = H b – H f, ЭнтропияH = - Σ P(x m ) log 2 P(x m ), H b – начальная энтропия, H f – конечная энтропия, P(x m ) - вероятность m-го исхода из M возможных Пропускная способность системы C = (H b - H f ) / T = I / T, T – длительность процесса. Информативность q-го признака (участка) Uq на k-м такте наблюдения I qk = H bk – H fqk = - Σ P(x m )log 2 P(x m ) + Σ Σ P(x g ) P(U qr g) P(x m U qr )log 2 P(x m U qr ), P(x m ), P(x g ) - вероятности реализации состояний с индексами m, g соответственно, P(U qr x m ) - условная вероятность появления признака U qr при наличии m-го состояния.

Оценка информативности наблюдения при отсутствии априорной вероятности

С учетом скрытности С предполагаемым КПМ Оценка информативности наблюдения при различных целевых задачах объектов

Поиск объектов Виды объектов: Здания; Мобильная техника; Группы людей.

Выбор ракурса наблюдения W – критерий выбора области поиска; P – вероятность наблюдения объекта; – ракурс наблюдения x – объект.

Методика управления поисковыми ресурсами Описание цифровой карты района решения ЦЗ; Оценка собственных координат; Распознавание наблюдаемых объектов; Обследование областей интереса с учетом вероятности нахождения в них искомых объектов; Выход в район области интереса с углом курса, обеспечивающим максимальный обзор области.

Заключение Предложен подход к задаче анализа наблюдаемой сцены с учетом решаемой целевой задачи; Предложен вариант поиска объектов с учетом целевой функции искомых объектов; Предложен способ формирования описаний карты местности; Предложена методика управления поисковыми ресурсами.