<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">tuzsut</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Труды учебных заведений связи</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of Telecommunication Universities</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1813-324X</issn><issn pub-type="epub">2712-8830</issn><publisher><publisher-name>СПбГУТ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.31854/1813-324X-2024-10-1-41-48</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">JZHITL</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">tuzsut-545</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Усовершенствование алгоритма обработки видеосигналов системы технического зрения для уменьшения погрешности измерения скорости движения протяженных объектов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Improvement of Machine Vision Video Signal Processing Algorithm for Higher Accuracy in Extended Object Speed Measurements</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6360-0351</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Диязитдинов</surname><given-names>Р. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Diyazitdinov</surname><given-names>R.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры сетей и систем связи Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики</p></bio><email xlink:type="simple">rinat.diyazitdinov@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-9749-4884</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Васин</surname><given-names>Н. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vasin</surname><given-names>N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>доктор технических наук, профессор, профессор кафедры сетей и систем связи Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики</p></bio><email xlink:type="simple">n.vasin@psuti.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>02</month><year>2024</year></pub-date><volume>10</volume><issue>1</issue><fpage>41</fpage><lpage>48</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Диязитдинов Р.Р., Васин Н.Н., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Диязитдинов Р.Р., Васин Н.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Diyazitdinov R., Vasin N.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/545">https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/545</self-uri><abstract><p>Системы технического зрения нашли широкое применение для контроля состояния инфраструктуры на железной дороге. Системы технического зрения используются не только для видеофиксации, но и для автоматизации технологических процессов. Одной из важных задач, возникающих при автоматизации процессов, является измерение скорости движения протяженных объектов (вагонов, электровозов, железнодорожных составов). Для некоторых систем необходимым требованием является измерение скорости в режиме реального времени (торможение вагонов на сортировочной горке). В этом случае скорость определяется по двум смежным кадрам, чтобы обеспечить минимальную задержку измерений. Однако изображения протяженных объектов могут быть малоинформативными (фрагменты изображений являются однородными по яркости), погодные условия могут создавать значительные помехи, что приводит к резкому увеличению погрешности измерения скорости. Для повышения точности измерения скорости движения при обработке в режиме реального времени было предложено усовершенствование существующего алгоритма, основанного на сравнении двух смежных кадров. Усовершенствование заключается в выборе информативной области изображения, соответствующей протяженному объекту. Сравнительный анализ существующего и усовершенствованного алгоритма показал существенное уменьшение погрешности измерения скорости движения.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Machine vision systems are widely used for monitoring of the railway infrastructure condition. High reliability of machine vision systems allows using them not only for video recording but also for automation of technological processes. One of the important tasks in the process automation is measurement of an extended object speed (rail-road cars, electric locomotives and rolling stock). Some systems have a requirement to estimate speed in real time (braking of cars at a shunting yard). In this case the speed is calculated by two adjacent frames to ensure the minimum delay for measurement. However, the image of an extended object can be uninformative (image fragments are uniform in brightness), the weather can cause interference. It leads to high speed estimation error. This article describes the improvement for the existing real-time algorithm which allows for higher accuracy in speed measurements. The improvement implies selection of an informative image area corresponding to an extended object. A comparative analysis of the existing and improved algorithm showed a significant reduction in the estimation error in speed measurements.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>техническое зрение</kwd><kwd>скорость</kwd><kwd>погрешность</kwd><kwd>телевизионный</kwd><kwd>протяженный объект</kwd><kwd>режим реального времени</kwd><kwd>изображение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>machine vision</kwd><kwd>speed</kwd><kwd>accuracy</kwd><kwd>television</kwd><kwd>extended object</kwd><kwd>real-time</kwd><kwd>image</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васин Н.Н., Куринский В.Ю. Измерение скорости движения протяженных объектов системами видеонаблюдения // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 10. С. 77‒80. EDN:RGRLRB</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasin N.N., Kurinsky V.Yu. Measuring of Lengthy Object Velocity with Closed Circuit Cameras. Journal of Instrument Engineering. 2013;56(10):77‒80. EDN:RGRLRB</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алиев Э.В., Веснин Е.Н., Малыгин Л.Л., Михайлов А.Е., Царев В.А. Оптическая идентификация объектов подвижного состава в задачах управления железнодорожными перевозками // Автоматизация в промышленности. 2009. № 5. С. 49‒54. EDN:KVUGWP</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aliev E.V., Vesnin E.N., Malygin L.L., Mikhailov A.E., Tsarev V.A. Optical Identification of Rolling Stock Objects in the Tasks of Railway Transport Management. Automation in Industry. 2009;5:49‒54. EDN:KVUGWP</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Обухова Н.А. Методы видеонаблюдения, сегментации и сопровождения движущихся объектов. Автореф. дис. ... докт. техн. наук. СПб.: С.-Петерб. гос. электротехн. ун-т (ЛЭТИ), 2008. 32 с. EDN:NJEOFT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Obukhova N.A. Methods of Video Surveillance, Segmentation and Tracking of Moving Objects. D.Sc Thesis. St. Peters-burg: Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI" Publ.; 2008. 32 p. EDN:NJEOFT</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пирим П. Способ и устройство для идентификации и локализации в реальном масштабе времени зоны с относительным перемещением в сцене и для определения скорости и направления перемещения. Патент на изобретение RU 2216780 C2. Опубл. 20.11.2003. EDN:GQPAZF</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pirim P. Method and Apparatus for Real-Time Identification and Localisation of a Zone with Attitudinal Displacement in a Scene and for Determining the Speed and Direction of Displacement. Patent RF, no. 2216780 C2, 20.11.2003. EDN:GQPAZF</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Веснин Е., Царев В., Михайлов А. Распознавание номеров вагонов: принципы решения и приложение в промышленности // Control Engineering Россия. 2014. Т. 49. № 1. С. 60‒66.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vesnin E., Tsarev V., Mikhailov A. Recognition of Wagon Numbers: Principles of Solution and Application in Industry. Control Engineering Russia. 2014;49(1):60‒66.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васин Н.Н., Куринский В.Ю. Способ измерения скорости движения протяженных объектов. Патент на изобретение RU 2398240 C1. Опубл. 27.08.2010. EDN:GPIDIH</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasin N.N., Kurinsky V.Yu. Method of Measuring the Speed of Motion of Extended Objects. Patent RF, no. 2398240 C1, 27.08.2010. EDN:GPIDIH</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Диязитдинов Р.Р., Васин Н.Н. Способ измерения скорости движения протяженных объектов. Патент на изобретение RU 2747041 C1. Опубл. 23.04.2021. EDN:DFPPTV</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Diyazitdinov R.R., Vasin N.N. Method of Measuring the Speed of Motion of Extended Objects. Patent RF, no. 2747041 C1, 23.04.2021. EDN:DFPPTV</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Диязитдинов Р.Р., Васин Н.Н. Использование фрагментов телевизионного изображения системы технического зрения для верификации повышения помехоустойчивости измерений скорости протяженного объекта // Труды учебных заведений связи. 2022. Т. 8. № 1. С. 34‒40. DOI:10.31854/1813-324X-2022-8-1-34-40. EDN:QQWWLU</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Diyazitdinov R., Vasin N. Using Television Image Fragments of a Machine Vision for Verifying Noise Immunity of an Extended Object Velocity Measurement. Proceedings of Telecommun. Univ. 2022;8(1):37‒40. DOI:10.31854/1813-324X-2022-8-1-37-40. EDN:QQWWLU</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васин Н.Н., Диязитдинов Р.Р. Способ измерения скорости движения протяжённых объектов. Патент на изобретение RU 2803031 C1. Опубл. 05.09.2023. EDN:CTIPSZ</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasin N.N., Diyazitdinov R.R. Method of Measuring the Speed of Motion of Extended Objects. Patent RF, no. 2803031 C1, 05.09.2023. EDN:CTIPSZ</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
