Бєляєв О. В. Удосконалення методів обробки сигналів та зображень у мультимедійних стрілецьких тренажерах

Об'єкт – процес обробки сигналів та зображень у мультимедійному стрілецькому тренажері. Мета – розробка та дослідження методів обробки сигналів та зображень в МСТ, які дозволять виконувати виявлення об’єктів та вимірювання їх геометричних і кінематичних характеристик на проекційному екрані МСТ при використанні неоднорідних динамічних сцен з необхідними якісними показниками. Предмет дослідження – моделі, методи і алгоритми для виявлення і визначення координат кульових отворів і відміток від лазерного випромінювача на динамічному фоні проекційного полотна мішені мультимедійного стрілецького тренажера. Методи – теорії статистичних рішень для синтезу оптимальних алгоритмів обробки сигналів в мультимедійному стрілецькому тренажері, метод контурного аналізу зображень, методи експериментального дослідження та комп'ютерного моделювання для визначення оцінок якісних характеристик алгоритмів. Результати – удосконалено математичні моделі оптичних сигналів та шумів на зображенні в мультимедійних стрілецьких тренажерах, які на відміну від відомих враховують форму та розміри лазерної плями і кульового отвору на фоні фотонного дробового шуму, шуму зчитування та шуму квантування для двох режимів роботи МСТ: з лазерним імітатором і з використанням бойової зброї, що дозволило сформувати вимоги до точності вимірювань кульових отворів і характеристик правильного виявлення сигналів; вперше розроблено оптимальний метод виявлення та вимірювання координат корисного сигналу на зображенні проекційного екрану для двох режимів роботи МСТ: з лазерними імітаторами та при використанні бойової зброї, який базується на обробці двійково-квантованих сигналів та на відміну від відомих методів дозволяє підвищити точність оцінки просторового положення центру корисного сигналу за рахунок зсуву вагових функцій, що описують форму сигнала, відносно прийнятої реалізації зображення; вперше запропоновано метод попередньої фільтрації зображень в МСТ на основі контурного аналізу, який відрізняється від відомих методів тим, що дозволяє виконувати обробку зображень в умовах апріорної невизначеності (з фоном, що динамічно змінюється); вперше запропоновано метод обробки зображень в МСТ з використанням слідкування за процесом прицілювання, який відрізняється наявністю трьох послідовних етапів: екстраполяцією положення лазерної плями, стробуванням зони вимірювання та обробкою зображення в стробованій зоні, що дозволяє збільшити швидкість обробки даних під час динамічного режиму роботи МСТ. Впроваджено – у науково-дослідних роботах та навчальний процес ХНУРЕ (м. Харків). Галузь використання – розробка мультимедійних та мультимедійних стрілецьких тренажерів.