Выводы

1. Рассмотрен ряд прикладных задач связанных с использованием систем технического зрения мобильных роботов, технологий искусственного интел­лекта, алгоритмов и программ в задачах автоматизации периодических обсле­дований, измерений и распознавания образов, проводящихся в неорганизован­ных изменяющихся средах.

2. Разработана программная система обработки изображений в реальном масштабе времени, позволяющая автоматизировать обработку видеоинформа­ции в контрольно-диагностических операциях, проводимых мобильными робо­тами. Разработанная программная система использует принцип блочного по­строения алгоритмов обработки изображения в реальном времени в виде обра­батывающего графа, что позволяет эффективно и гибко строить сложные алго­ритмы из множества более простых, объединять и разветвлять алгоритмы, ис­пользовать результаты операций над изображением и данными на последую­щих стадиях обработки.

3. На основе предложенной программной системы обработки изображений в реальном времени разработана программа для автоматического обнаружения ряда типовых дефектов подводных сооружений.

4. C использованием метода статистической классификации образов и ис­

кусственной нейронной сети предложен вероятностный алгоритм определения на изображениях подводных объектов одного из типовых дефектов подводных сооружений - наростов колоний ракушечника. Модификация данного алгорит­ма использовалась для обнаружения ключевых видеокадров в видеопотоке - кадров, информационное содержание которых существенно изменилось по сравнению с рядом предыдущих кадров.

5. Разработана программа для визуального измерения горизонтальной скоро­сти беспилотного вертолета, вычисляющая скорость оптического потока в поле зрения ориентированной вниз на поверхность земли видеокамеры. Программа создана на основе предложенной программной системы обработки изображе­ний в реальном времени.

6. Для навигационных и технологических задач мобильной робототехники предложен алгоритм и разработана программа обнаружения на видеокадрах ок­ружностей со случайным поиском, которые однозначно обнаруживают окруж­ности, дуги окружностей, сферические ориентиры и метки на цифровых изо­бражениях и более эффективны по сравнению с известными алгоритмами для изображений с шумом и для сложных ситуаций: пересечение и наложение, множественные разрывы контуров окружностей. Главным достоинством пред­ложенного метода является малый объем требуемой оперативной памяти и вы­сокое быстродействие.

7. Разработанные методы сопоставления базового и текущего видеокадров при визуальном сервоуправлении могут быть дополнительно использованы при автоматизации тепловизионного контроля объектов и оборудования который может осуществляться как с помощью мобильных роботов, так и вручную. Со­вместная обработка видео- и термоизображений позволяет автоматизировать процесс мониторинга теплового состояния ответственных деталей и объектов, повысить достоверность тепловизионного контроля, выявлять дефекты на ран­ней стадии.

8. Предложена концепция мобильного программно-инструментального ком­плекса для решения задач автоматизированного мониторинга и диагностики со­стояния железнодорожных тоннелей, в котором могут быть использованы предложенные алгоритмы обработки изображений. Разработана схема про­граммно-инструментального комплекса, его основные компоненты, принципы управления и функционирования