Moluch 106 c indd

 1. Летающий робот-пчела
Так же робот будет оснащен системой технического 
зрения, расположенной на месте глаз пчелы, для распозна-
вания объектов и определения их положения и ориентации 
в пространстве. Данная задача будет решена зрительной 
системой ДКНО (движущаяся камера, неподвижные 
объекты). Общий подход состоит в том, чтобы отдельно 
определить расстояние от точки наблюдения до объекта 
и ориентацию камеры, хотя они не являются полностью не-
зависимыми друг от друга. Этот подход оказывается рабо-
тоспособным потому, что расстояние в основном связано 
с размером изображения объекта или признака, тогда как 
направление наблюдения, главным образом, связано с вы-
бором точки наблюдения, с которой виден требуемый при-
знак без окклюзии. При таком разделении задача во многих 
случаях упрощается. Далее рассмотрим методы раздель-
ного определения расстояния и ориентации камеры.
Первым определяемым параметром очередного поло-
жения камеры является ее расстояние до объекта. Это 

---

204
Технические науки
«Молодой учёный» . № 2 (106)  . Январь, 2016 г.
расстояние выбирается из тех соображений, чтобы инте-
ресующая особенность объекта была хорошо видна. Же-
лательно минимизировать количество видов, покрыва-
ющих всю поверхность объекта. В таблице 1 показано 
соотношение между количеством видов и требуемым рас-
стоянием от камеры до объекта для простейшего случая, 
когда объектом является сфера.
Таблица
 
1
Количество видов
требуемое
2,3
90
невозможно
∞
-
4
70.53
12.4
3.0
4.13
5
63.44
4.82
2.24
2.16
6
54.74
2.79
1.73
1.61
Смысл параметров проиллюстрирован на рис. 2, где 
обозначено: 1 — фокальная плоскость; 2 — видимая об-
ласть. Для более сложных объектов примерное рассто-
яние можно определить, используя понятие объемлющей 
сферы. Такой подход хорошо работает на не слишком вы-
тянутых объектах.
Далее рассчитывается ориентация камеры с использова-
нием модели объекта и имеющейся грубой информации о его 
ориентации в пространстве. В случае, когда препятствия от-
сутствуют, задача, упрощается и сводится к отысканию на-
правления, с которого видна интересующая особенность 
объекта. Общий алгоритм определения направления вы-
глядит следующим образом: 1.
 Выделить неисследованную 
область признаковой поверхности; 2. Представить ее в со-
ответствии с выбранным методом; 3.Учесть препятствия 
между объектом и камерой (если таковые имеются); 4.Вы-
брать наиболее незагороженную область около интересу-
ющей точки или требуемого угла, содержащую признак; 
5.Проверить правильность выбора точки наблюдения с ис-
пользованием метода невидимых поверхностей. При наличии 
ГВ искомое направление может определяться следующим 
образом. Прежде всего, выделяются узлы ГВ, отвечающие 
видам, на которых интересующий признак виден достаточно 
хорошо. Затем из них выбирается наилучший. При этом 
может учитываться наличие препятствий. Абсолютная ори-
ентация камеры получается в результате использования 
имеющейся информации об ориентации объекта. Однако 
при наличии многих загораживающих объектов более пер-
спективным методом отыскания наилучшего направления 
наблюдения представляется предлагаемый метод проекций. 
Он состоит в том, чтобы спроектировать невидимую часть 
признаковой поверхности на сферический или цилиндри-
ческий «экран». Радиус этого экрана определяется требу-
емым расстоянием от камеры до объекта, центр совпадает 
с центром объекта, а высота цилиндрического экрана опре-
деляется высотой модели. Выбор между сферическим и ци-
линдрическим экранами делается в зависимости от формы 
объекта. Следующим этапом является проектирование за-
гораживающих объектов, расположенных между анализи-
руемым объектом и экраном. При этом учитываются только 
те загораживающие объекты, проекция которых перекры-
вается с проекцией интересующего участка поверхности 
анализируемого объекта [2].
Имеются два метода проектирования — эклиптический 
и точечный. Эти методы проиллюстрированы на рис.3. 
Эклиптический метод дает более точное описание в том 
смысле, что он позволяет различать полностью и не пол-
ностью закрытые объекты. Недостатком его является вы-
числительная сложность». Точечный метод значительно 
проще и при этом дает относительно неплохие результаты.
Рис.