Вычисление площади самолета на спутниковых снимках генетическим алгоритмом

В статье описан вычислительный эксперимент, в котором для измерения площади самолета Boeing 737-300 используется классический генетический алгоритм. В роли начальных данных выбраны спутниковые снимки, содержащие объекты интереса. Вычислительный эксперимент состоит из двух этапов. На первом этапе приводятся обобщенные формулы величин, необходимые для выбора начальных изображений, с использованием теории модифицированных дескриптивных алгебр изображений. Далее с учетом вычисленных значений величин происходит формирование начальных данных, т.е. выбор спутникового снимка в нужном масштабе и угле съемки. На второй стадии разрабатывается модель системы технического зрения (системы компьютерного зрения) в модифицированных дескриптивных алгебрах изображений и функция пригодности для генетического алгоритма. Далее выбираются варьируемые параметры модели и проводится их оптимизация в среде MATLAB. В статье демонстрируется развитие модели за счет ее усложнения дополнительными методами обработки изображений. Экспериментально было установлено, что эволюция модели улучшает результаты оптимизации.

Ключевые слова

измерение площади самолета; целевая функция; генетический алгоритм; модифицированная дескриптивная алгебра изображений; комбинаторная оценка пространства; пространство состояний изображения.

Литература

1. Автоматизированное уточнение площадей, пройденных лесными пожарами, по данным приборов HRV, HRVIR / С.А. Барталев, А.А. Златопольский, А.А. Галеев, В.Ю. Ефремов, Е.А. Лупян, А.А. Мазуров, А.А. Прошин, Е.В. Флитман, Е.В. Щербенко // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2009. - № 6. - С. 335-342.
2. Новейшие методы обработки изображений / А.А. Потапов, Ю.В. Гуляев, С.А. Никитов, А.А. Пахомов, В.А. Герман. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 496 с.
3. Исхаков, А.Р. Моделирование систем технического зрения в модифицированных дескриптивных алгебрах изображений / А.Р. Исхаков, Р.Ф. Маликов. - Уфа: Изд-во БГПУ, 2015.
4. Бураков, М.В. Генетический алгоритм: теория и практика / М.В. Бураков. - СПб.: ГУАП, 2008.
5. Исхаков, А.Р. Параметрический синтез систем технического зрения в модифицированных дескриптивных алгебрах изображений / А.Р. Исхаков // Исследования наукограда. - 2015. - Т. 12, № 2. - С. 24-31.
6. Iskhakov, A.R. Mathematical Methods of Modeling of Image Processing and Analysis in the Modified Descriptive Algebras of Images / A.R. Iskhakov // Journal of Computational and Engineering Mathematics. - 2016. - V. 3, № 1. - P. 3-9.