А.В. Богословский1, С.В. Васильев2, И.В. Жигулина3

1-3 ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)
1 p-digim@mail.ru, 2 stanislav-vas1986@mail.ru, 3 ira_zhigulina@mail.ru

Постановка проблемы. Периферийное зрение играет важнейшую роль в работе биологической зрительной системы. Возможности периферийного зрения, обусловленные особенностями строения сетчатки глаза, должны учитываться и при проектировании различных систем технического зрения. Одним из свойств биологического зрения является способность быстро и безошибочно фиксировать возникновение различных объектов, определять направление их появления, размеры и скорость перемещения. Наделение технических систем, для которых приоритетным является контроль периферийного пространства, такими свойствами подразумевает разработку эффективного по критерию «точность обнаружения/скорость (время) обнаружения» алгоритмического обеспечения. Решение этой задачи возможно на основе использования фазоэнергетических характеристик (ФЭХ), представляющих собой амплитуды пространственных гармоник фазоэнергетического спектра. Межкадровые приращения этих характеристик – фазоэнергетические функции (ФЭФ) обладают достаточно высокой чувствительностью на краях, что делает их в значительной мере пригодными для обработки периферийных областей кадров видеопоследовательностей при решении задач, связанных с обнаружением объектов, попадание которых на изображение происходит именно через его границы.

Цель. Исследовать возможности периферийной обработки видеопоследовательностей.

Результаты. Определены характерные особенности ФЭФ в периферийных областях кадров. Показана возможность нахождения места появления объекта, его размеров и величины межкадрового перемещения при использовании реконфигурации периферийной области. Продемонстрировано, что при снижении разрешения кадра путем удаления части строк/столбцов на его краях сохраняется возможность регистрации возникающих в поле зрения объектов. Установлено, что разбиение периферийной области на горизонтальные и вертикальные участки и их параллельная обработка позволяют существенно уменьшить влияние шума на формирование ФЭФ. Результаты исследования проиллюстрированы на примерах с тестовыми и реальными видеосюжетами.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при разработке быстрых алгоритмов обнаружения движения на краях поля зрения датчиков в составе различных технических систем контроля и безопасности, в том числе систем, осуществляющих наблюдение за динамическими объектами.

Богословский А.В., Васильев С.В., Жигулина И.В. Периферийная обработка видеопоследовательностей // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 4. С. 88–97. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202604-09

1. Сырямкин В.И. и др. Адаптивные системы технического зрения. М.: РУСАЙНС. 2024. 448с.
2. Лебедев О.Б., Черкасов Р.И. Применение технологий компьютерного зрения в системах обработки визуальной информации // Известия ЮФУ. Технические науки. 2025. №5. С. 254–276.
3. Сидоров П.А. Применение компьютерного зрения в роботизированных системах для автоматизации процессов // Символ науки. 2025. №4-2. С. 62–71.
4. Розенфельд Б.А. Многомерные пространства. М.: Наука. 1966. 647 с.
5. Бобков В.А., Кудряшов А.П., Морозов М.А. Результаты исследований ИАПУ ДВО РАН в области компьютерной графики и компьютерного зрения (1976–2020 гг.) // Вестник ДВО РАН. 2021. №4. С. 139–147. DOI: 10.37102/0869-7698-2021-218-04-15
6. Конченков В.И., Мангушев А.В., Марков А.Е. Система компьютерного зрения для мобильного робота на базе платформы PYNQ // Известия вузов. Электроника. 2025. Т.30. №2. С. 217−228. DOI: 10.24151/1561-5405-2025-30-2-217-228
7. Ремингтон Л. Клиническая анатомия и физиология зрительной системы. Пер. с англ. М.: ИД Городец, 2020. 336 с.
8. Майзель С.О. Трансформация лучистой энергии в сетчатке человеческого глаза: центральное зрение. М.: URSS. 2010. 264 с.
9. Рожкова Г.И., Белокопытов А.В., Иомдина Е.Н. Современные представления о специфике периферического зрения человека // Сенсорные системы. 2019. Т. 33. № 4. С. 305–330. DOI: 10.1134/S0235009219040073
10. Белокопытов А.В., Рожкова Г.И., Грачева М.А. Оценка периферической остроты зрения в различных условиях тестирования // Сенсорные системы. 2022. Т. 36. № 1. С. 30–43. DOI: 10.31857/S0235009222010024
11. Ярбус А.Л., Рожкова Г.И. Особенности восприятия объектов на периферии поля зрения // Сенсорные системы. Л.: Наука. Ленингр.отд. 1977. С. 64–73.
12. Bogoslovsky A., Zhigulina I. A way of energy analysis for image and video sequence processing // Favorskaya M.N., Jain L.C. (eds.) Computer vision in control systems-1. ISRL. V. 73. P. 183–210. Springer. Switzerland. 2015.
13. Богословский А.В., Жигулина И.В., Сухарев В.А. Векторное поле фазоэнергетического спектра изображения и видеопоследовательности // Радиотехника. 2018. №11. С. 11−16. DOI: 10.18127/j00338486-201811-02
14. Богословский А.В., Сухарев В.А., Жигулина И.В., Пантюхин М.А. Векторные поля, порождаемые преобразованием Фурье видеосигналов изображений // Радиотехника. 2021. №7. С. 127–139. DOI: 10.18127/j00338486-202107-17