Метод групового кодування інфрачервоних зображень у спектрально-хвильовому просторі

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБараннік, Володимир Вікторович
dc.contributor.authorБерчанов, А. А.
dc.contributor.authorБараннік, Валерій Володимирович
dc.contributor.authorШейгас, О. М.
dc.contributor.authorПерцев, П. Д.
dc.contributor.authorВовк, О. В.
dc.contributor.authorБабенко, Ю. М.
dc.contributor.authorПрокопенко, Р. О.
dc.contributor.authorЕрошенко, В. П.
dc.date.accessioned2026-04-10T07:31:46Z
dc.date.available2026-04-10T07:31:46Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractРозглянуто основнi особливостi побудови iнтелектуалiзованих сервiсiв обмiну iнфрачервоними зображеннями (IЧЗ). А саме – можливiсть отримання iнформацiйних мета-вiдомостей. Серед такої iнформацiї може бути: клас та стан об’єктiв iнтересу, iдентифiкацiя фрагментiв зображення за рiвнем їх iнформативностi. Використання мета-вiдомостей, як результату iнтелектуалiзацiї, можливе у широкому колi прикладних задач. Зокрема у таких, якi вирiшуються iз використанням безпiлотних бортових комплексiв. Однi з таких задач: супровiд динамiчних об’єктiв iнтересу, автономне наведення бортових комплексiв. У процесi виконання зазначених задач бортовими комплексами можливе прийняття рiшень у таких режимах: ручному, автономному, автоматизованому. Однак iснують умови, за яких можливий гiбридний варiант прийняття рiшень. У такому режимi на одних етапах рiшення бортовий комплекс може перебувати в автономному станi, а на iнших — у автоматизованому. Серед умов, якi мають вплив на вибiр режиму: наявнiсть iнформацiйного протиборства, кризовi ситуацiї, використання ройових технологiй. Враховуючи режими використання та задачi, якi виконують бортовi комплекси, зростають вимоги до повноти iнформацiї (збiльшення кiлькостi кадрiв, обмеження спотворень, пiдвищення кiлькостi пiкселiв для опису об’єктiв). Наслiдком їх дотримання буде збiльшення iнформацiйного навантаження на iнфокомунiкацiйнi системи. Отже з’являється суперечнiсть мiж вимогами до якiсних характеристик: оперативнiсть доставки iнформацiї, цiлiснiсть IЧ кадрiв. Тому актуальною є науково-прикладна задача, яка стосується пiдвищення якiсних характеристик надання iнтелектуалiзованих iнформацiйних сервiсiв на основi джерел IЧЗ в прикладних задачах з використанням бортових комплексiв. У результатi аналiзу сучасних технологiй для вирiшення наведеної задачi, таких як PNG та JPEG 2000, були виявленi такi недолiки: висока обчислювальна складнiсть, внесення суттєвих спотворень до семантики, низька ефективнiсть у сегментах iз високою кiлькiстю неоднорiдних об’єктiв. Отже обґрунтована мета дослiджень статтi: розробка методу групового кодування даних у спектрально-хвильовому просторi. У статтi описанi етапи розробки методу, якi починаються iз декомпозицiї IЧЗ на iєрархiчну структуру сегментiв та мiнiсегментiв. Це дозволяє локалiзувати однорiднi областi зображення. До утворених сегментiв у подальшому застосовується перетворення у спектральний домен та спектрально-групове кодування, що дозволяє зменшити бiтовий об’єм. Була проведена експериментальна оцiнка розробленого методу на базi набору зображень Open Turbulent Image Set (OTIS), який включає PNG зображення iз рiзним рiвнем iнформативностi. Бiтовий об’єм зображень вдалося зменшити у середньому на 37%. Було показано, що розроблений метод має перевагу у коефiцiєнтi стиснення на 25% при однакових значеннях пiкового спiввiдношення сигналу до шуму (peak signal-to-noise ratio, PSNR).
dc.description.abstractotherThe main features of the construction of intellectualized services for the exchange of infrared images (IRI) are considered. Namely, the possibility of obtaining informative meta-information. Such information may include: class and state of objects of interest, identification of image fragments by their level of informativeness. The use of meta-information as a result of intellectualization is possible in a wide range of applied tasks. In particular, those that are solved using unmanned onboard systems. Some of these tasks are: monitoring of dynamic objects of interest, autonomous guidance of onboard complexes. In the process of performing the specified tasks by on-board complexes, decision-making is possible in the following modes: manual, autonomous, automated. However, there are conditions in which a hybrid variant of decision-making is possible. In this mode, at some stages of the decision, the on-board complex can be in an autonomous state, and at others in an automated state. Among the conditions that have an impact on the choice of mode: the presence of information conflict, crisis situations, the use of swarm technologies. Taking into account the modes of use and tasks performed by on-board complexes, the requirements for the completeness of information are increasing (increasing the number of frames, limiting distortions, increasing the number of pixels for describing objects). The consequence of their compliance will be an increase in the information load on information and communication systems. Therefore, a contradiction appears between the requirements for quality characteristics: speed of information delivery, integrity of IR frames. Therefore, a scientific and applied task is relevant, which concerns the improvement of the quality characteristics of the provision of intellectualized information services based on the sources of IRI in applied tasks using on-board complexes. As a result of the analysis of modern technologies for solving the given problem, such as PNG and JPEG 2000, the following shortcomings were revealed: high computational complexity, introduction of significant distortions to the semantics, low efficiency in segments with a high number of heterogeneous objects. Therefore, the objective of the article’s research is justified: the development of a method of group coding of data in the spectral-wave space. The article describes the stages of method development, which begin with the decomposition of the IRI into a hi erarchical structure of segments and minisegments. This allows to localize the homogeneous areas of the image. The resulting segments are further transformed into the spectral domain and spectral-group coding is applied, which allows to reduce the bit volume. An experimental evaluation of the developed method was carried out on the basis of the Open Turbulent Image Set (OTIS), which includes PNG images with different levels of informativeness. It was possible to reduce the bit volume of images by an average of 37%. In addition, a comparative analysis of the coding of 16- bit images with the existing coding method, which is used in the modern JPEG 2000 format, was conducted. Where it was shown that the developed method has an advantage in the compression ratio by 25%.
dc.format.pagerangeС. 24-34
dc.identifier.citationМетод групового кодування інфрачервоних зображень у спектрально-хвильовому просторі / В. В. Бараннік, А. А. Берчанов, В. В. Бараннік, О. М. Шейгас, П. Д. Перцев, О. В. Вовк, Ю. М. Бабенко, Р. О. Прокопенко, В. П. Ерошенко // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2025. – Вип. 99. – С. 24-34. – Бібліогр.: 36 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2025.99.24-34
dc.identifier.orcid0000-0002-2848-4524
dc.identifier.orcid0009-0004-4301-6384
dc.identifier.orcid0000-0003-3516-5553
dc.identifier.orcid0000-0001-8172-4948
dc.identifier.orcid0009-0002-1692-0090
dc.identifier.orcid0000-0002-2350-9059
dc.identifier.orcid0000-0002-8115-3329
dc.identifier.orcid0009-0006-0789-9073
dc.identifier.orcid0000-0003-3175-6444
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/80081
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 99
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 99
dc.subjectоперативність доставки інфрачервоних зображень
dc.subjectспектрально-хвильовий домен
dc.subjectзменшення бітового об’єму
dc.subjectспектрально-групове кодування
dc.subjectсемантична цілісність кадрів
dc.subjectсегментація кадрів
dc.subjectspeed of delivery of infrared images
dc.subjectspectralwave domain
dc.subjectbit volume reduction
dc.subjectspectral group coding
dc.subjectsemantic frame integrity
dc.subjectframe segmentation
dc.subject.udc621.327:681.5
dc.titleМетод групового кодування інфрачервоних зображень у спектрально-хвильовому просторі
dc.title.alternativeMethod of Group Coding of Infrared Images in Spectral-Wave Space
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
24-34.pdf
Розмір:
881.62 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 99