Отзыв ведущей организации (Повышение точности позиционирования камеры в задаче одновременной локализации и картирования для систем прикладного объемного телевидения)

«УТВЕРЖДАЮ» Первый проректор, проректор по научной и инновационной работе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования ственный университет андра Григорьевича и орьевич Столетовых» д.ф.-м.н., профессор ригорьевич Прокошев 28 ноября 2016 г. ОТЗЫВ ведущей организации Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» на диссертацию Прозорова Александра Викторовича «Повышение точности позиционирования камеры в задаче одновременной локализации и картирования для систем прикладного объемного телевидения», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения.

Техническое зрение на сегодняшний день является одним из наиболее активно развивающихся прикладных направлений цифровой обработки сигналов. В качестве конкретных примеров приложений теории технического зрения могут выступать следующие системы: — Визуального контроля качества. Управления процессами на промышленном производстве. Автономной навигации и моделирования пространства, Дополненной реальности. — Интеллектуальные системы безопасности. Методы одновременной локализации и построения карты пространства 1задача Я АМ вЂ” Япш11апеоця 1 оса11яа6оп апд Марр1пц) являются активно развивающимся направлением применения алгоритмов технического зрения.

В качестве объекта применения данных алгоритмов зачастую выступает мобильная роботизированная платформа, оснащенная определенным набором датчиков, таких как лазерные дальномеры, цифровые камеры видимого или инфракрасного диапазона, сонары и т. д. Новые поколения систем цифрового телевидения предоставляют возможности передачи не только двумерного, но и трехмерного изображения, что все чаще находит применение в системах технического зрения. Методы активного стереозрения, демонстрируя высокую скорость и точность работы, в то же время позволяют использовать достаточно дешевую аппаратную платформу в сравнении с традиционными методами трехмерного сканирования на основе, например, лазерных дальномеров. В связи с этим актуальной задачей является разработка методов одновременной локализации и картирования на основе системы прикладного объемного телевидения, а также исследование различных техник, позволяющих обойти недостатки такого подхода.

Таким образом, проблематика развития средств и методов локальной навигации и картирования является крайне важной и актуальной. Оценка содержания работы Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения„списка литературы и двух приложений. Она изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит б4 иллюстрации и 10 таблиц. Список использованных источников содержит 100 наименований, В первой главе рассматривается суть проблемы одновременной локализации и картирования в системе прикладного объемного телевидения в контексте мобильной робототехники, а также существующие подходы к ее решению, приводится описание системы прикладного объемного телевидения и математической модели объемной камеры.

Рассматриваются принципы формирования карты глубины в КбВ-В устройствах. Во второй главе рассматриваются вопросы калибровки КОВ-0 камеры и ее оптические характеристики, производится сравнение методов решения задачи одновременной локализации и картирования на основе расширенного фильтра Калмана и на основе фильтра частиц„ приводится исследование различных подходов к детектированию и описанию особых точек, рассматривается задача программной реализации алгоритма и его тестирования. В третьей главе рассматриваются различные улучшения компонентов системы одновременной локализации и картирования в системе прикладного объемного телевидения, позволяющие увеличить точность построения карты и локализации камеры, в том числе применение сигма-точечного фильтра Калмана в задаче наблюдения ориентиров, алгоритм предобработки карты глубины, а также алгоритм адаптивного задания порога эффективного размера выборки фильтра частиц.

Диссертация достаточно хорошо структурирована и грамотно оформлена. Материал изложен в логически последовательной форме, для каждой главы и работе в целом приводятся содержательные выводы. Стиль изложения четкий и ясный. Научная новизна полученных результатов Наиболее значимые научные результаты диссертационной работы состоят в следующем: Разработан алгоритм одновременной локализации и картирования на основе анализа объемных телевизионных изображений с применением сигма-точечной калмановской фильтрации в задаче оценки движения пространственных ориентиров.

— Разработан алгоритм предобработки карты глубины для повышения точности позиционирования объемной камеры. — Разработан алгоритм адаптивного вычисления порога эффективного размера выборки фильтра частиц. Исследованы современные методы детектирования и описания локальных особенностей изображений с точки зрения их применимости в системе прикладного объемного телевидения, а также методы решения задачи одновременной локализации и картирования на основе расширенного фильтра Калмана и фильтра частиц.

Новизна и достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации„подтверждены апробацией на международных и всероссийских научных конференциях. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 4 работы проиндексированы в ЯСОР135„11 докладов на научных конференциях. По результатам работы получено 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ. Практическая значимость полученных результатов Практическая значимость результатов диссертационной работы подтверждается следующими положениями: Предложен и реализован на языке высокого уровня алгоритм одновременной локализации и картирования на основе цифровой обработки телевизионных изображений с использованием системы прикладного объемного телевидения.

Получены результаты исследования применимости различных подходов и особенностей реализации задачи одновременной локализации и картирования в системе прикладного объемного телевидения. — Предложен алгоритм предобработки дально метрических данных, минимизирующий влияние дефектов карты глубины, что позволяет уменьшить ошибку локализации камеры. Предложен алгоритм адаптивного задания порога обновления выборки фильтра частиц, позволяющий при различных условиях улучшить эффективность работы фильтра с точки зрения вычислительной сложности, а также повысить точность оценки положения камеры. Практическая значимость результатов диссертации подтверждается также внедрением предложенного алгоритма в новые разработки следующих организаций: 000 «Энерготех», 000 «А-Вижн», г.

Ярославль. Рекомендации по практическому использованию результатов диссертационной работы Полученные результаты, выводы и рекомендации имеют практическую направленность, обладают научной новизной и полезностью и могут использоваться в системах анализа и обработки телевизионных изображений, системах автономной навигации и технического зрения. Замечания по диссертационной работе Вместе с тем, по диссертационной работе можно сделать следующие замечания. 1.

Тестирование детекторов и дескрипторов особых точек производится с использованием одного набора тестовых изображений. Результаты тестирования были бы более актуальны при использовании нескольких наборов тестовых изображений. Хотелось бы наряду с алгоритмами на основе расширенного фильтра Калмана н фильтра частиц также видеть в работе исследование алгоритмов на основе графов. 3. Не представлено исследование зависимости точности разработанного алгоритма от скорости и характера движения объемной камеры в пространстве.

4. Не исследовалось влияния условий освещенности как на точность работы алгоритма в целом, так и на эффективность предложенного метода предобработки карты глубины. Отмеченные замечания не снижают ценность представленной работы, которая, несомненно, заслуживает положительной оценки. Выводы Диссертационная работа Прозорова А.В. является законченной научной квалификационной работой, в которой автором на высоком профессиональном уровне получено решение актуальной научной задачи— разработки алгоритма одновременной локализации и картирования для систем прикладного объемного телевидения, а также методов снижения погрешности его работы. Автореферат полностью отражает содержание диссертации. Диссертационная работа «Повышение точности позиционирования камеры в задаче одновременной локализации и картирования для систем прикладного объемного телевидения» соответствует требованиям ВАК к кандидатским диссертациям, а ее автор Прозоров Александр Викторович заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения.

Отзыв на диссертацию Прозорова А.В. составлен А.П. Галкиным, д.т.н., и П.А. Полушиным, д.т.н., профессорами кафедры радиотехники и радиосистем «Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых». Отзыв обсужден и единогласно поддержан на заседании кафедры радиотехники и радиосистем федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» «17» ноября 2016 года, протокол № 5. Заведующий кафедрой радиотехники и радиосистем ФГБОУ ВО ВлГУ, Заслуженный деятель науки РФ, д.т.н., профессор Олег Рафаилович Никитин Наименование организации в соответствии с уставом — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» 1ВлГУ).

Индекс, почтовый адрес: 600000, Россия, Владимирская область, г. Владимир, ул. Горького, 87. Телефоны: (4922) 47-97-95, 53-25-75, 47-97-37, 33-13-91 Е-пза11: оЫ~ат1зп.ги, да!Ыпфь"!зи.ги, о!п1Ы6пфта11.ги .