📄Работа №198642
Тема: Решение задачи сегментации шлейфа дыма с помощью оптического потока
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
математика
Объем:
56 листов
Год:
2023
Просмотров:
41
4500
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ПОТОКА 8
1.1 Задачи оптического потока 8
1.2 Метод фазовой корреляции 10
1.3 Алгоритм Лукаса–Канаде 12
1.4 Алгоритм Хорна–Шанка 14
1.5 Алгоритм Гуннара Фарнебека 16
1.6 Алгоритм TV–L1 (общей вариации–L1) 20
1.7 Алгоритм RLOF (устойчивого локального оптического потока) .. 23
1.8 Вывод по разделу 26
2АЛГОРИТМ СЕГМЕНТАЦИИ ПО ОПТИЧЕСКОМУ ПОТОКУ 28
2.1 Постановка задачи сегментации видео 28
2.2 Задача сегментации оптического потока 29
2.3 Построение оптического потока 31
2.4 Сегментация на основе выходных данных оптического потока ... 40
2.5 Вывод по разделу 46
3АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СЕГМЕНТАЦИИ 47
3.1 Результаты сегментации оптического потока 47
3.2 Сравнение точности работы алгоритмов 50
3.3 Вывод по разделу 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 55
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 отсутствует
ВВЕДЕНИЕ 6
1АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ПОТОКА 8
1.1 Задачи оптического потока 8
1.2 Метод фазовой корреляции 10
1.3 Алгоритм Лукаса–Канаде 12
1.4 Алгоритм Хорна–Шанка 14
1.5 Алгоритм Гуннара Фарнебека 16
1.6 Алгоритм TV–L1 (общей вариации–L1) 20
1.7 Алгоритм RLOF (устойчивого локального оптического потока) .. 23
1.8 Вывод по разделу 26
2АЛГОРИТМ СЕГМЕНТАЦИИ ПО ОПТИЧЕСКОМУ ПОТОКУ 28
2.1 Постановка задачи сегментации видео 28
2.2 Задача сегментации оптического потока 29
2.3 Построение оптического потока 31
2.4 Сегментация на основе выходных данных оптического потока ... 40
2.5 Вывод по разделу 46
3АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СЕГМЕНТАЦИИ 47
3.1 Результаты сегментации оптического потока 47
3.2 Сравнение точности работы алгоритмов 50
3.3 Вывод по разделу 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 55
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 отсутствует
📖 Введение
Сегментация – это процесс распределения пикселей к конкретным классам. Существует большое количество различных задач, которые решает данный метод обработки информации, например в области сбора аналитических данных: распознавание выражения лица, возраста, предсказания пола или в медицине, например, на рентгене и МРТ сканах можно классифицировать отдельные области изображения для упрощения диагностики полученных данных.
В данной работе будет использован этот процесс обработки медиа данных для определения шлейфа дыма. Данная задача актуальна по двум направлениям. Одним из них является предотвращение пожаров. В данной работе сосредоточимся в первую очередь на проблеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а именно точечных, которые в основном происходят в результате работы промышленных предприятий при выделении тяжелых металлов, оксида азота, пыли и т. д.
Для получения сегментации существует множество подходов обработки данных. В данной работе будет рассмотрен метод оптического потока. Суть данной технологии в обработки несколько подряд идущих кадров для определения сдвига каждого пикселя между выбранными изображениями. На выходе работы данного метода получается изображение с выделенным движением всех объектов. Другими словами, оптический поток — это векторное поле, которое образует последовательный переход кадров друг в друга. За счет особенностей подхода оптического потока, можно определить все необходимые данные по текущей задаче, а именно скорость, направление и интенсивность распространения дыма.
Целью работы является разработка метода обработки оптического потока для решения задачи сегментации шлейфа дыма на видео. Для до-
стижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1)изучение существующих методов построения оптического потока;
2)определение оптимальных параметров алгоритма построения;
3)построение оптического потока на конкретных данных оптического потока;
4) создание математической модели сегментации шлейфа дыма на основе выходных данных построенного оптического потока;
5) тестирование и анализ полученных результатов.
В данной работе будет использован этот процесс обработки медиа данных для определения шлейфа дыма. Данная задача актуальна по двум направлениям. Одним из них является предотвращение пожаров. В данной работе сосредоточимся в первую очередь на проблеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а именно точечных, которые в основном происходят в результате работы промышленных предприятий при выделении тяжелых металлов, оксида азота, пыли и т. д.
Для получения сегментации существует множество подходов обработки данных. В данной работе будет рассмотрен метод оптического потока. Суть данной технологии в обработки несколько подряд идущих кадров для определения сдвига каждого пикселя между выбранными изображениями. На выходе работы данного метода получается изображение с выделенным движением всех объектов. Другими словами, оптический поток — это векторное поле, которое образует последовательный переход кадров друг в друга. За счет особенностей подхода оптического потока, можно определить все необходимые данные по текущей задаче, а именно скорость, направление и интенсивность распространения дыма.
Целью работы является разработка метода обработки оптического потока для решения задачи сегментации шлейфа дыма на видео. Для до-
стижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1)изучение существующих методов построения оптического потока;
2)определение оптимальных параметров алгоритма построения;
3)построение оптического потока на конкретных данных оптического потока;
4) создание математической модели сегментации шлейфа дыма на основе выходных данных построенного оптического потока;
5) тестирование и анализ полученных результатов.
✅ Заключение
Данная работа была выполнена в рамках проекта «Экомонитор», осуществляемого в институте естественных и точных наук. Целью данной работы являлась разработка метода сегментации оптического потока для выделения области шлейфа дыма.
В первом разделе был проведен тщательный анализ предметной области. Были изучена и проанализированы существующие методы построения оптического потока. Проведено сравнение их преимуществ и недостатков. В ходе исследования были рассмотрены несколько известных алгоритмов построения оптического потока.
Во втором разделе была представлена математическая модель алгоритма сегментации, основанная на выходных данных оптического потока. В этом разделе было подробно описаны различные аспекты алгоритма, начиная с предварительной обработки видео и построения оптического потока, и заканчивая методами фильтрации и обработки данных, а также самим процессом сегментации. Также были представлена программная реализация разработанного алгоритма и даны подробные объяснения каждого шага, чтобы обеспечить полное понимание его функционирования.
Третий раздел посвящен анализу результатов, полученных с помощью разработанного алгоритма. Был проведен подсчет точности модели и представлены результаты работы алгоритма на различных видеофрагментах. Это позволило оценить эффективность и надежность алгоритма в реальных условиях и убедиться в его способности выделять шлейф дыма на видео.
В ходе работы были решены следующие задачи:
1)изучены существующие методы построения оптического потока;
2)определены оптимальные параметры алгоритмов построения;
3)проведено построение оптического потока на конкретных данных;
4)создана математическая модель по сегментации на основе выход-
ных данных построенного потока;
5)проведено тестирование и анализ полученных результатов.
Таким образом, все поставленные задачи полностью решены и цель достигнута. В дальнейшем можно будет работать над корректировкой математической модели самого оптического потока под конкретную локальную задачу, рассмотренную в данном дипломе.
В первом разделе был проведен тщательный анализ предметной области. Были изучена и проанализированы существующие методы построения оптического потока. Проведено сравнение их преимуществ и недостатков. В ходе исследования были рассмотрены несколько известных алгоритмов построения оптического потока.
Во втором разделе была представлена математическая модель алгоритма сегментации, основанная на выходных данных оптического потока. В этом разделе было подробно описаны различные аспекты алгоритма, начиная с предварительной обработки видео и построения оптического потока, и заканчивая методами фильтрации и обработки данных, а также самим процессом сегментации. Также были представлена программная реализация разработанного алгоритма и даны подробные объяснения каждого шага, чтобы обеспечить полное понимание его функционирования.
Третий раздел посвящен анализу результатов, полученных с помощью разработанного алгоритма. Был проведен подсчет точности модели и представлены результаты работы алгоритма на различных видеофрагментах. Это позволило оценить эффективность и надежность алгоритма в реальных условиях и убедиться в его способности выделять шлейф дыма на видео.
В ходе работы были решены следующие задачи:
1)изучены существующие методы построения оптического потока;
2)определены оптимальные параметры алгоритмов построения;
3)проведено построение оптического потока на конкретных данных;
4)создана математическая модель по сегментации на основе выход-
ных данных построенного потока;
5)проведено тестирование и анализ полученных результатов.
Таким образом, все поставленные задачи полностью решены и цель достигнута. В дальнейшем можно будет работать над корректировкой математической модели самого оптического потока под конкретную локальную задачу, рассмотренную в данном дипломе.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.