УДК 01

МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ МАЛОКОНТРАСТНЫХ И МАЛОРАЗЛИЧИМЫХ ОБЛАСТЕЙ НА ТЕПЛОВИЗИОННОМ ИЗОБРАЖЕНИИ

Гундарцова Е.С.1, Валовень Т.Ю.2, Комбарова И.Н.3, Строев В.М.4
1Тамбовский государственный технический университет, магистр
2Тамбовский государственный технический университет, магистр
3Тамбовский государственный технический университет, аспирант
4Тамбовский государственный технический университет, доцент, кандидат технических наук

Аннотация
Рассматривается метод выделения малоконтрастных и малоразличимых областей на тепловизионном изображении за счет использования их визуальных признаков. Применение предлагаемого метода позволит в автоматическом режиме работы выделить область глаз на тепловизионном изображении лица человека для системы анализа состояния глаз.

Ключевые слова: выделение области глаз, инфракрасное изображение, контроль состояния глаз, тепловизионное изображение


THE METHOD ALLOWS TO SELECT AN AREA OF THE EYE ON THE THERMAL IMAGE DUE TO THE INFORMATION CONTAINED IN THE VISUAL

Gundartsova E.S.1, Valoven T.YU.2, Kombarova I.N.3, Stroev V.M.4
1Tambovsky State Technical University, master
2Tambovsky State Technical University, master
3Tambovsky State Technical University, graduate student
4Tambovsky State Technical University, аssociate рrofessor, сandidate of technical sciences

Abstract
Increasing the accuracy of isolation eye on the thermal image of a human face in the automatic mode, the system analysis of the eye.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Гундарцова Е.С., Валовень Т.Ю., Комбарова И.Н., Строев В.М. Метод выделения малоконтрастных и малоразличимых областей на тепловизионном изображении // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/07/70058 (дата обращения: 20.11.2016).

Возможности современного динамического тепловидения раскрываются наиболее полно при анализе зон поверхности лица человека, отличающихся ярко выраженными колебаниями температуры. К таким зонам, малоизученным с позиции динамики температуры, можно отнести зону глаз, непосредственно контактирующую с окружающей средой.

Новизна заключается в том, что разработан метод, позволяющий выделить область глаз на тепловизионном изображении лица человека в автоматическом режиме работы для системы контроля состояния глаз, отличающийся тем что, используется информация, содержащаяся в визуальном изображении.

В настоящее время применяются два основных метода выделения области глаз на изображении.

Первый метод, представленный на рисунке 1 используется в основном при выделении и анализе состояния глаз состояния глаз в инфракрасном диапазоне. В методе область глаз выделяется оператором, это обусловлено низким контрастом данной области.

Рисунок 1 – Первый метод выделения области глаз на изображении

    В первом методе после формирования инфракрасного изображения выделяется область глаз оператором с помощью мыши в специализированной программе, например, Adobe Photoshop CC. Далее выполняется анализ состояния глаз.

Второй метод, представленный на рисунке 2 , используется при выделении и анализе состояния глаз по визуальному изображению. Метод предполагает реализацию в автоматическом режиме, т.е. без участия оператора. Недостатком является малая информативность визуального изображения.

В данном методе после формирования визуального изображения происходит его разложение на RGB составляющие в автоматическом режиме. После чего выполняется фильтрация с заданной маской, основываясь на которую выделяется область глаз. В заключении, как и в первом методе, выполняется анализ состояния глаз.

Рисунок 2 – Второй метод выделения области глаз на изображении

    Более удобно использовать тепловизионные системы с одновременным формированием инфракрасных и визуальных изображений. В таких системах обеспечивается кратное отношение числа пикселей, что упрощает интерполяцию и обеспечивает несмещенность и одинаковость пространственных искажений.

Предлагаемый метод выделения области глаз на изображении представлен на рисунке 3. В нем выделение глаз производится по визуальному изображению. Выделенная область используется для формирования изображения с областью глаз на инфракрасном изображении.

В данном методе происходит одновременное формирование инфракрасного и визуального изображений. После чего визуальное изображение, как во втором методе, раскладывается на RGB составляющие в автоматическом режиме. Далее выполняется преобразование в оттенки серого и фильтрация получившегося изображения с заданной маской. Следующим шагом является выделение области наибольшего скопления точек для дальнейшего перемножения исходного инфракрасного и преобразованного визуального изображений. Завершающим этапом данного метода можно считать анализ состояния глаз.

Рисунок 3 – Предлагаемый метод выделения области глаз на изображении

Типовая схема инновационной тепловизионной системы, в которой происходит выполнение предлагаемого алгоритма представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Типовая схема иновационной тепловизионной системы: 1-объект, 2-оптическая система, 3-разветвитель, 4-ИК-камера, 5-интерполятор, 6-фотокамера, 7-блок фильтраций, 8-блок формирования областей глаз, 9-блок обработки и визуализации, 10-ИК-камера типа ThermaCAM

После фотографирования объекта, изображение попадает в оптическую систему, из которой с помощью разветвителя выполняется разделение диапазонов на инфракрасный и визуальный. Проходя инфракрасную камеру и интерполятор, изображение инфракрасного диапазона попадает в блок обработки и визуализации. В этот же блок попадает и визуальное изображение, проходя через фотокамеру, блоки фильтраций и формирования областей глаз.

Очевидным подходом к выделению области глаз на изображении лица человека является последовательность операций, включающая первоначальную обработку изображений.

Следует отметить, что применение предлагаемого метода позволит решить задачу выделения в автоматическом режиме работы на тепловизионном изображении слабоконтрастных и малоразличимых заданных областей за счет использования обработки пространственно совмещенных визуальных изображений.



Все статьи автора «Гундарцова Е.С., Валовень Т.Ю., Комбарова И.Н., Строев В.М.»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация