ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЦИФРОВЫХ ЦВЕТНЫХ ФОТОАППАРАТОВ

Для определения возможности использования готовых цветных аэрофотоснимков в корреляционно-экстремальных системах навигации необходимо оценить стабильность цифровых цветных фотоаппаратов потребительского класса как устройств формирования изображений. В статье приведены результаты экспериментальной проверки гипотезы о малости вариативности получаемых фотоснимков в зависимости от модели применяемого фотоаппарата и от изменений фоновой обстановки объекта съемки. В экспериментальной части фотосъемка объекта ведется при неизменных условиях различными фотоаппаратами, а затем – одним фотоаппаратом, но с использованием различных цветных фонов. Анализ результатов показал, что отличия цветовых координат сжатых изображений, выдаваемых фотоаппаратами различных моделей, достигают 70%, что неприемлемо для использования в интересующих исследователей алгоритмах. Применение цветокоррекции в графическом редакторе позволяет снизить разброс до порядка 25%, что несколько превышает принятый предельно допустимый уровень погрешностей изображений (менее 15–20%). В случае обработки «сырых» данных размах отклонения сокращается до 15%, что удовлетворяет выдвигаемому критерию. Изменение фоновой обстановки вызывает малую (8% в худшем случае) аддитивную погрешность определения цветовых координат. По результатам экспериментов передаточную характеристику фотоаппарата можно считать стабильной во времени и от включения к включению. Полученные результаты позволяют утверждать, что применение изображений в форматах с сжатием способно вызвать нарушения функционирования алгоритмов корреляционно-экстремальных систем навигации. Гипотеза о малости вариативности фотоснимков по отношению к используемому фотоаппарату признана справедливой при условии получения и последующей обработки «сырых» данных, а также наличия в поле зрения устройства хотя бы одного эталонного объекта, цвет которого заранее известен

1. Джанджгава Г.И., Герасимов Г.И., Августов Л.И. Навигация и наведение по пространственным геофизическим полям // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3. С. 74–84.
2. Белоглазов И.Н., Казарин С.Н., Косьянчук В.В. Обработка информации в иконических системах навигации, наведения и дистанционного зондирования местности. М.: Физматлит, 2012. 368 с.
3. Щербинин В.В. Построение инвариантных корреляционно-экстремальных систем навигации и наведения летательных аппаратов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 232 с.
4. Щербинин В.В., Шевцова Е.В., Васильева Ю.С., Чижевская О.М. Методы и алгоритмы функционирования цветной корреляционно-экстремальной системы навигации летательных аппаратов // Гироскопия и навигация. 2012. № 4 (79). С. 34–49.
5. Степанов О.А., Торопов А.Б. Методы нелинейной фильтрации в задаче навигации по геофизическим полям. Ч. 1. Обзор алгоритмов // Гироскопия и навигация. 2015. № 3 (90). C. 102–125.
6. Степанов О.А., Торопов А.Б. Методы нелинейной фильтрации в задаче навигации по геофизическим полям. Ч. 2. Современныетенденции развития. // Гироскопия и навигация. 2015. № 4 (91). С. 147–159.
7. Jiang J., Liu D., Gu J., Süsstrunk S. What is the space of spectral sensitivity functions for digital color cameras? // Proc. IEEE Workshop on Applications of Computer Vision (WACV). Tampa, USA, 2013. doi: 10.1109/WACV.2013.6475015
8. Баклицкий В.К., Бочкарев А.М., Мусьяков М.П. Методы фильтрации сигналов в корреляционно-экстремальных системах навигации. М.: Радио и связь, 1986. 216 с.
9. Щербинин В.В., Кветкин Г.А., Дегтярёв И.О., Шевцова Е.В. Анализ точностных характеристик цветной оптической корреляционно-экстремальной системы навигации ЛА // Материалы XVIII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». СПб.: 2016.
   С. 355–362.
10. Щербинин В.В., Васильева Ю.С., Шевцова Е.В. Предварительные результаты оценки сезонной стабильности информативного параметра цветной оптической КЭСНН ЛА // Известия ТулГУ. Технические науки. 2015.№ 11-2. С. 19–27.
11. Гонзалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.
12. Щербинин В.В., Кветкин Г.А., Калинина А.А., Шевцова Е.В. Исследование точностных характеристик оптических КЭСНН ЛА для нормированных изображений // Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. № 11-3. С. 145–153.
13. Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е.А. Иофис. М.: Советская энциклопедия, 1981. 449 c.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License