Математическое моделирование
Научная статья
Математическое моделирование с учётом ограничений и исследование оптимальной конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из двух плоских зеркал и видеокамеры
Дмитрий Николаевич Степанов1, Игорь Петрович Тищенко2
1,2 | Институт программных систем им. А. К. Айламазяна РАН, Веськово, Россия |
1 | mitek1989@mail.ru |
Аннотация. Статья продолжает серию исследований, посвященных математическому моделированию и оптимизации конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из видеокамеры и двух плоских зеркал. В предыдущей работе мы разработали модель, которая учитывает различные ограничения на конфигурацию подобной системы: величина стереобазы, размеры зеркал, общие габариты оптической системы, отсутствие двойного отражения световых лучей, недопущение ситуации, когда видеокамера отражается в зеркалах. Выполнена постановка задачи условной оптимизации, в качестве целевой функции выбран периметр прямоугольника, ограничивающий оптическую систему.
В рамках данной работы мы добавили в модель набор ограничений, которые задают конфигурацию рабочей зоны, она образована пересечением полей зрения двух виртуальных камер. Соответствующие изменения были внесены в программу для численного решения задачи условной оптимизации с использованием пакета SciPy. Продемонстрированы примеры решения задачи для различных исходных данных. Полученные результаты расширяют теорию компьютерного зрения и могут быть использованы в создании и исследовании систем компьютерного зрения для робототехнических комплексов и систем неразрушающего контроля.
Ключевые слова: машинное зрение, оптические приборы, математическое моделирование, стереозрение, оптимизация, катоптрическая система
Для цитирования: Степанов Д. Н., Тищенко И. П. Математическое моделирование с учётом ограничений и исследование оптимальной конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из двух плоских зеркал и видеокамеры // Программные системы: теория и приложения. 2024. Т. 15. № 4. С. 55–77. https://psta.psiras.ru/2024/4_55-77.
Полный текст статьи (PDF): https://psta.psiras.ru/read/psta2024_4_55-77.pdf.
Статья поступила в редакцию 18.10.2024; одобрена после рецензирования 29.10.2024; принята к публикации 02.11.2024; опубликована онлайн 17.11.2024.