Кожухов О. М. Обчислювальні методи обробки зображень для оцінки місцезнаходження об'єктів зі слабким блиском

Об'єкт дослідження - процес обробки даних для оцінки місцезнаходження об'єктів на цифрових зображеннях. Мета дослідження - підвищення точності оцінки місцезнаходження об'єктів зі слабким блиском на цифрових зображеннях за рахунок розробки ефективних обчислювальних методів обробки цифрових зображень. Методи дослідження - основні результати роботи отримані на основі використання статистичної теорії перевірки гіпотез і оцінки параметрів, яка допомогла розробити метод оцінки координат об'єкта на цифровому зображенні; чисельних методів і методів математичної статистики, які допомогли розробити метод попередньої селекції сигналів від об'єктів зі слабким блиском; методів цифрової обробки зображень, за допомогою яких можна вдосконалити метод складання кадрів з накопиченням сигналу від об'єкта зі слабким блиском і ненульовим видимим рухом; методів статистичного моделювання та обробки натурних даних, які підтвердили достовірність отриманих теоретичних результатів. Апаратура - персональний комп'ютер. Теоретичні і практичні результати досліджень - розроблені обчислювальні методи можуть бути використані в різних програмних комплексах обробки цифрових зображень для попередньої селекції та оцінки місцезнаходження об'єктів зі слабким блиском, наприклад, в програмах автоматизованого виявлення малих тіл Сонячної системи (астероїдів і комет) на серії цифрових кадрів. Наукова новизна - удосконалено ітераційний метод оцінки місцезнаходження об'єкта на цифровому зображенні на фоні завади із невідомими параметрами, який дозволяє зменшити середньоквадратичне відхилення оцінки координат об'єкту зі слабким блиском у порівнянні з традиційними методами, заснованими на апроксимації зображення об'єкта гаусовою моделлю; удосконалено метод складання кадрів з накопиченням сигналу від об'єкта зі слабким блиском і ненульовим видимим рухом, який дозволяє збільшити ймовірність виявлення об'єктів за рахунок використання "площинного" підходу і матриці розмиття з оптимальними значеннями елементів; вперше запропоновано метод попередньої селекції цифрових зображень об'єктів, який дозволяє зменшити обчислювальні витрати на оцінку координат об'єктів на цифровому зображенні без втрати якості виявлення, в порівнянні з методами попередньої селекції, які раніше використовувалися. Результати дисертаційної роботи впроваджені у програмному комплексі для спостереження та відкриття астероїдів та комет в Андрушівський астрономічній обсерваторії, в Інституті прикладної математики РАН ім. М.В. Келдиша та у програмному забезпеченні для обробки сканованих астрономічних фотоплатівок в Головній астрономічній обсерваторії НАН України. Із використанням програмного комплексу на грудень 2011 року було відкрито біля 900 астероїдів та дві комети, надіслано до Центру малих планет більше 200 тисяч спостережень. Наукові теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи можуть бути використані: при створенні програмних модулів внутрішньокадрової обробки зображень існуючих та перспективних оптичних засобів спостереження; у навчальному процесі при підготовці фахівців у галузі цифрової обробки зображень; при проведенні обробки спостережень Нових та Наднових зорь, оптичного післясвічення гамма-сплесків.