Д.А. Рощин1

1 НИИЦ Железнодорожных войск Минобороны России (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Точность результатов измерений фотограмметрической системы зависит от уровня шума на изображении объекта измерения. Любое изображение получаемое фотоприемным устройством содержит аддитивный шум, который не зависит от параметров объекта измерения и не коррелирует с его изображением. Поэтому основной проблемой является выявление причин возникновения шума на изображении и поиск способов его подавления.

Цель. Выявить основные причины возникновения шумов на изображении и оценить их влияние на погрешность измерения фотограмметрической системой угловых координат.

Результаты. Выявлены основные факторы, влияющие на шумовые характеристики фотоприемного устройства и, как следствие, на точность определения координат визирной цели на изображении. Предложено для снижения влияния этих факторов использовать охлаждение фотоприемника фотограмметрической системы, повышение уровня его освещенности, а также применять процедуру высокочастотной фильтрации в частотной области изображения визирной цели. Достигнуто в результате этих действий увеличение отношения сигнал/шум на 67,3%, при этом относительная погрешность измерения радиуса и координат визирной цели уменьшились на 2,9% и до 0,44%, соответственно.

Практическая значимость. Снижение уровня шума на изображении объекта измерения позволило повысить точность фотограмметрической системы при определении его параметров.

Рощин Д.А. Оценка влияния шума фотограмметрической системы на точность определения параметров визирной цели // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 5. С. 34−41. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202205-05

1. Парахуда Р.Н., Литвинов Б.Я. Информационно-измерительные системы: Письменные лекции. СПб.: СЗТУ. 2002. 74 с.
2. Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Государственный реестр средств измерений. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry.
3. Павлов В.И. Фотограмметрия. Теория одиночного снимка и стереоскопической пары снимков: Учеб. пособие. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). Изд. 2-е, перераб. и доп. СПб. 2006. 175 с.
4. Чугреев И.Г., Усова Н.В., Владимирова М.Р. Основы геодезии: Учебно-методич. пособие. М.: МИИГАиК. 2017. 146 с.
5. Виноградов А.В., Войтенко А.В. Современные технологии геодезических изысканий: Учеб. пособие. Омск: СибАДИ. 2012. 111 с.
6. Song Y., Fan R., Huang S., et al. A three-stage real-time detector for traffic signs in large panoramas // Computational Visual Media. 2019. № 5. P. 403–416. DOI:10.1007/s41095-019-0152-1.
7. Рощин Д.А. Оценка влияния визуальных признаков визирной цели на вероятность обнаружения оптико-электронным устройством // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2021. Т. 19. № 1. С. 5–13. DOI: 10.18127/j20700814-202101-01.
8. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера. 2005. 1072 с.
9. Горбачёв А.А., Коротаев В.В., Ярышев С.Н. Твердотельные матричные фотопреобразователи и камеры на их основе. СПб.: НИУ ИТМО. 2013. 98 с.
10. Торшина И.П., Якушенков Ю.Г. Выбор приемника излучения при проектировании оптико-электронного прибора: Учеб. пособие. М.: Изд-во МИИГАиК. 2017. 58 с.
11. Гауэр Дж. Оптические системы связи: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1989. 504 с.
12. Источники шумов в ПЗС-камерах. URL: https://www.microsystemy.ru/info/articles/istochniki-shumov-v-pzs-kamerakh/ (дата обращения: 20.07.2022).
13. Julliand T., Nozick V., Talbot H. Image Noise and Digital Image Forensics // Digital-Forensics and Watermarking. Eds.  Shi Y.Q., Kim H., Pérez-González F., Echizen I. IWDW 2015. Lecture Notes in Computer Science. V. 9569. Springer, Cham. DOI: 10.1007/978-3-319-31960-5_1.