Развитие теоретических основ синтеза космических адаптивных видеоинформационных систем

Рассмотрены основные положения и принципы синтеза адаптивных видеоинформационных систем, предназначенных для регистрации и анализа изображений динамических сцен на этапах дальнего обнаружения искусственных космических объектов, баллистического и управляемого сближения с ними в средней и ближней зоне кооперации. Исходя из принципа доминантной информации, показано, что основой развития методов и алгоритмов обработки видеоинформации в бортовых системах наблюдения является совместная адаптивная обработка видеоинформации в фотоприемных матрицах и в цифровых процессорах с целью максимизации качества информации, выдаваемой потребителю. Это делается за счет подавления фоновой и шумовой информации путем адаптивного гистерезисного управления кадровой частотой, разрешением кадра и временем накопления сигнала в фотоприемной матрице, а также использование параметрических нейросетевых обнаружителей-классификаторов и адаптивных кодеров изображений доминантного объекта и фона.

1. Хромов Л.И., Лебедев Н. В., Цыцулин А.К., Куликов А.Н. Твердотельное телевидение. М.: Радио и связь, 1986. 184 с.

2. Хромов Л.И., Цыцулин А.К., Куликов А.Н. Видеоинформатика. М.: Радио и связь, 1991. 192 с.

3. Березин В.В., Умбиталиев А.А., Фахмин Ш.С., Цыцулин А.К., Шипилов Н.Н. Твердотельная революция в телевидении: телевизионные системы на основе приборов с зарядовой связью, систем на кристалле и видеосистем на кристалле. М.: Радио и связь, 2006. 312 с.

4. Цыцулин А.К., Адамов Д.Ю., Манцветов А.А., Зубакин И.А. Твердотельные телекамеры: накопление качества информации. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. 272 с.

5. Умбиталиев А.А., Цыцулин А.К., Левко Г.В., Пятков В.В., Кузичкин А.В., Дворников С.В. и др. Теория и практика космического телевидения. СПб: АО «НИИ телевидения», 2017. 368 с.

6. Хромов Л.И., Цыцулин А.К. Основания космической видеоинформатики // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2011. №. 1. С. 6–31.

7. Бобровский А.И. Адаптация прикладной телевизионной системы к динамике сюжета // Цифровая обработка сигналов. 2018. № 3. С. 3–9.

8. Бобровский А.И. Обработка видеоинформации в адаптивной системе контроля сближения космических аппаратов // Информация и космос. 2018. № 4. С. 149–153.

9. Бобровский А.И. Теоретические основы синтеза космических адаптивных видеоинформационных систем // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 4. С. 42–46.

10. Цыцулин А.К., Фахми Ш.С., Адамов Д.Ю., Бобровский А.И., Зубакин И.А., Черногубов А.В. Принцип доминантной информации − концептуальная основа проектирования видеоинформационных систем // Датчики и системы. 2018. № 11. С. 3–9.

11. Цыцулин А.К., Бобровский А.И., Морозов А.В. Синтез космической системы наблюдения при широком диапазоне изменения дальности до объекта // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2020. № 2. С. 19–37.

12. Цыцулин А.К., Павлов В.А., Бобровский А.И., Морозов А.В., Рогачев В.А. Помехоустойчивость классификации объектов по признаку скоростного смаза // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2020. № 3. С. 53−67.

13. Цыцулин А.К., Павлов В.А., Бобровский А.И., Морозов А.В. Информационные оценки в задачах обнаружения–оценивания–передачи сигнала в космическом телевидении // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 3. С. 61–74.

14. Цыцулин А.К., Девяткин А.В., Бобровский А.И., Морозов А.В., Горшанов Д.Л., Павлов В.А. Адаптация кадровой частоты к этапам наблюдения в системе контроля сближения космических аппаратов // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 1. С. 31−38.

15. Цыцулин А.К., Павлов В.А., Бобровский А.И., Морозов А.В., Зубакин И.А. Адаптивное кодирование изображений, разделимых на доминантный объект и фон // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 3. С. 75–85.

16. Вальд А. Последовательный анализ. Пер. с англ. М.: Физматгиз, 1960. 328 с.

17. Ширяев А.Н. Статистический последовательный анализ. М.: Наука, 1976. 272 с.

18. Вудворд Ф.М. Теория вероятностей и теория информации с приложением к радиолокации. Пер. с англ. М.: Сов. радио, 1955. 128 с.

19. Фрэнкс Л. Теория сигналов. Пер. с англ. М.: Мир, 1974. 344 с.

20. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценивания и модуляции. В 4-х томах. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1972–1977.

21. Хелстром К. Статистическая теория обнаружения сигналов. Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. 432 с.

22. Шамис А.Л. Вектор эволюции. Жизнь, эволюция, мышление с точки зрения программиста. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. 200 с.

23. Беллман Р. Процессы регулирования с адаптацией. Пер. с англ. М.: Наука, 1964. 359 с.

24. Васильев К.К., Крашенинников В.Р. Статистический анализ последовательностей изображений. М.: Радиотехника, 2017. 248 c.

25. Умбиталиев А.А., Пятков В.В., Цыцулин А.К., Левко Г.В., Манцветов А.А., Рычажников А.Е. и др. Статистический анализ и синтез прикладных телевизионных систем // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2015. № 6. С. 4–14.

26. Красносельский М.А., Покровский А.В. Системы с гистерезисом. М.: Наука, 1983. 271 с.

27. Бобровский А.И., Морозов А.В., Чепелев А.Г., Павлов В.А., Галанов В.В. Выбор архитектуры нейронной сети для обнаружения и классификации изображений космических объектов // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2020. № 1. С. 64–73.

28. Redmon J., Farhadi A. YOLO9000: Better, Faster, Stronger // Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR, Honolulu, USA, 21–26 July 2017). IEEE, 2017. PP. 7263–7271. DOI:10.1109/CVPR.2017.690

29. Цыцулин А.К., Бобровский А.И., Морозов А.В., Павлов В.А., Галеева М.А. Применение свёрточных нейронных сетей для автоматической селекции малоразмерных искусственных космических объектов на оптических изображениях звёздного неба // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 10. С. 30–38. DOI:10.17586/1023-5086-2019-86-10-30-38