Обработка точечных полей объектов

Задача анализа и обработки спектрозональных изображений в трехмерной сцене S,заданной точечным полем F = {f (n)}S^-1, заключается в получении математической модели рельефа сцены, распознавании на ее основе присутствующих в сцене объектов и оценке их параметров, а также в описании взаимного расположения этих объектов [163].

Для решения данных задач предлагается базовая процедура, основанная на принципе метода ближайших точек (МБТ): фрагмент точечного поля Fв пределах ЗЭ-окрестности с центром в текущей точке (полюсе) при достаточно малом радиусе сферы задает участок 3Э-поверхности плоской формы. Принцип МБТ является основой для операции планиметрии — кусочно-ломаной аппроксимации произвольной 3Э-поверхности множеством плоских участков, а также векторного поля с амплитудно-угловой модуляцией, адекватно связанного с формой подстилающей 3Э-поверхности.

Базовая процедура выполняется для каждой точки глобального множества и содержит следующие операции:

- низкочастотная фильтрация точек глобального множества;

- формирование текущего МБТ;

- получение средней нормали к плоскости МБТ и уравнения этой плоскости;

- вычисление контура МБТ;

- проецирование точек МБТ на плоскость МБТ;

- оценка погрешности аппроксимации МБТ плоскостью.

При решении на основе принципа МБТ задачи планиметрии произвольной зашумленной 3Э-поверхности каждой точке генерального множества ставится в соответствие участок плоской поверхности, ограниченный контуром МБТ (сегмент). Множество сегментов образует чешуйчатого типа 3Э-поверхность, покрывающую исходную 31)-повер\ностъ. Для получения плоско- сегментированной 3Э-поверхности оставляются лишь непересекающиеся между собой сегменты. Элементом векторного поля произвольной 3О-поверхности служит средняя нормаль к плоскости МБТ. Аргумент средней нормали характеризует пространственную ориентацию текущего сегмента, а ее длина зависит от степени неровности участка поверхности в пределах соответствующего МБТ.

Таким образом, предложено новое решение задачи комплексирования зашумленных спектрозональных изображений на основе анализа пространственно-ориентированных деревьев вейвлет-преобразования.

Целесообразно использовать точечные изображения объектов или ландшафтных поверхностей, формируемые сканерами или получаемые датчиками, наряду со спектрозональными изображениями. Сформированные точечные изображения при этом подразделяются на два вида: ПГТО и точечные поля на поверхности объекта. На основе математического аппарата дискретных кватернионных сигналов можно получить адекватные и устойчивые к линейным преобразованиям и действию помех математические модели ПГТО. При наличии таких моделей задача распознавания объекта эффективно решается известными способами.

3.5.