Легкие дроны не могут таскать мощные компьютеры — это факт. Но им все равно нужно быстро и точно находить объекты в воздухе, под водой или на земле. Особенно если эти объекты круглые: посадочные маркеры, светофоры, дорожные знаки, бревна или даже глаза человека.

Ученые из Казанского национального исследовательского технического университета (КНИТУ-КАИ) придумали, как решить эту задачу без тяжелой вычислительной техники. Они разработали три метода:

• FRODAS — гибридный алгоритм с последовательным применением быстрого радиального преобразования, который быстро находит центры кругов и уточняет их радиусы, экономя ресурсы.
• PaRCIS — сжимает изображение, убирает шумы и ускоряет поиск множества кругов разного размера.
• LIPIS — делает систему менее чувствительной к резким перепадам яркости.

Быстрое радиальное преобразование симметрии (FRST) — это алгоритм, который ищет на изображении точки, похожие на центры кругов. Он не требует сложных вычислений и работает даже с зашумленными картинками.

Наш подход особенно полезен там, где нужно работать в реальном времени, — объясняет Михаил Шлеймович, заведующий кафедрой автоматизированных систем обработки информации и управления КНИТУ-КАИ. — Например, для автоматической посадки дрона, подсчета бревен или даже подводной навигации.

Эксперименты показали, что эти методы работают быстрее и точнее классических, даже если картинка засвечена, размыта или снята в движении.

Результаты опубликованы в издании Computertopics.

Где это пригодится

• Логистика — дроны смогут точнее сбрасывать грузы, ориентируясь на круглые маркеры.
• Сельское хозяйство — подсчет урожая (например, яблок) или контроль за техникой.
• Безопасность — распознавание дорожных знаков и сигналов светофора в автономных системах.
• Медицина — трекинг зрачков в реальном времени для диагностики или управления протезами.

Ранее ученые разработали устройство для машинного зрения, работающее от солнечного света.