30.11.2020

Реализация ФЦП

Институт СПИНТех совместно с ИПС им. А.К. Айламазяна РАН и АО “ЗИТЦ” завершил реализацию проекта «Разработка и создание универсальной открытой программно-аппаратной платформы для проектирования устройств обработки потокового видео для беспилотных летающих аппаратов мониторинга экологической ситуации и состояния природных объектов»

Институт СПИНТех совместно с ИПС им. А.К. Айламазяна РАН и АО “ЗИТЦ” завершил реализацию проекта «Разработка и создание универсальной открытой программно-аппаратной платформы для проектирования устройств обработки потокового видео для беспилотных летающих аппаратов мониторинга экологической ситуации и состояния природных объектов» (уникальный идентификатор соглашения RFMEFI60519X0181) федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 -2020 годы», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 21 мая 2013 г. № 426 «О федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы»

В ходе выполнения проекта получены новые научные результаты:

  • Методика поиска объекта в потоке видеоданных, обеспечивающая повышение скорости обработки данных в 10 раз.

  • Архитектурная и математическая модель, а также алгоритм иерархической обработки входных видеопотоков данных, основанные на использовании технологии сверточных нейронных сетей, должны позволить повысить вероятность нахождения объекта до уровня ≈ 0,999.

  • Ускоренный метод обработки потоковых данных, включающий фильтрацию, компенсацию целочисленного сдвига, компенсацию фона, выявление экстремумов и пороговую обработку и метод повышения производительности вычислений при обработке потоковых видеоданных за счет распараллеливания и конвейеризации вычислительных операций в совокупности обеспечивающие повышение производительности до 10 раз.

  • Модель формализованного описания параметров объекта в видеопотоке данных, основанная на вычислении вектора дескрипторов многомерной матрицы изображений и использовании комбинированного представления объекта в потоковом видео обеспечивающая инвариантность к проективным преобразованиям изображения объекта и устойчивость к шуму

  • Метод и алгоритм фильтрации изображений, основанные на блочной декомпозиции сверточных нейронных сетей (СНС), обеспечивающие идентификацию объекта изображения быстрее более чем в 2 раза по сравнению с использованием обычных СНС.

  • Алгоритм передачи данных, основанный на спорадической обработке информации и многоуровневом кэшировании данных, обеспечивающий уменьшение скорости передачи данных к внешним ресурсам памяти на 20 % по сравнению со стандартным методом.

В рамках демонстрации и популяризации результатов достижения науки за второй год реализации проекта Институт принял участие в следующих научных форумах:

  1. International Conference Engineering Technologies and Computer Science: Innovation and Application (EnT-2020), June 24-27 (October 6-8), Moscow - Saint-Petersburg, Russia

  2. 2020 Wave electronics and its application in information and telecommunication systems

  3. 2020 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications

  4. 2020 The 8th International Conference on Control, Mechatronics and Automation, Moscow, November 6-8, 2020

  5. 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon)

Опубликовано восемь статей в изданиях, индексированных в базе данных Scopus.

  1. Sotnikov, A.V., Shipatov, A.V., Myo, A.K., Fedorov, P.A., Fedorov, A.R. Algorithm for stabilizing video images// 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF

  2. Rustam A. Kasimov, Larisa G. Gagarina, Evgeni M. Portnov, Petr A. Fedorov, Aung Kyaw Myo Development of Methods to Improve the Efficiency of Information Transmission in Mobile Video Streaming Systems//Proceedings 8th International Conference on Control, Mechatronics and Automation ICCMA 2020 , Moscow, Russia, p.232-236. Режим доступа: https://drive.google.com/file/d/1MvczBqPZNZc3YsGhYl5JjLsu5c9ZMJ7a/view

  3. Khachumov V.M, Portnov E.M, Fedorov P.A, Kasimov R.A, Naing Linn Aung Development of an Accelerated Method for Calculating Streaming Video Data Obtained from UAVs// Proceedings 8th International Conference on Control, Mechatronics and Automation

  4. Shipatov, A.V., Portnov, E.M., Myo, A.K., Aung, N.L. Adaptive Algorithm for Object Tracking in Video Image// Proceedings - 2020 International Conference Engineering Technologies and Computer Science, EnT 2020, с. 54-58.

  5. ICCMA 2020 , Moscow, Russia, p.216-220. Режим доступа: https://drive.google.com/file/d/1MvczBqPZNZc3YsGhYl5JjLsu5c9ZMJ7a/view

  6. Sotnikov A.V., Aung Kyaw Myo , Kokin V.V. Method for Selecting Objects in Images Obtained from Unmanned Aerial Vehicles// 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon)

  7. Portnov Evgeni M. , Aung Kyaw Myo , Kokin Vitaliy V. , Kasimov Rustam A. , Tsymbalov Sergey V Development Of A Method For Accelerating The Processing Of Streaming Video Received From Uavs// 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (2021 ElConRus) January 26 - 29, 2021

  8. Portnov et all. Developed Algorithm for Making Up Convex Hull Based on Binary Tree// 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9112046

 

Получено 5 свидетельств о регистрации программы для ЭВМ

  1. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020612189 от 18.02.2020. Программный модуль детектирования объектов в видеопотоке// Заявка № 2 2020611096 от 05.02.2020.

  2. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020612188 от 18.02.2020. Программный модуль визуализации изображений местности на основе данных беспилотного летательного аппарата// Заявка № 2020611101 от 05.02.2020.

  3. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020660223 от 31.08.2020. Программный модуль для стабилизации видеоизображений, полученных с БПЛА// Заявка № 2020619273 от 19.08.2020

  4. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020660225 от 31.08.2020. Программный модуль для выделения объектов на изображениях, полученных с беспилотных летальных аппаратов. Заявка № 2020619268 от 19.08.2020

  5. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020660224 от 31.08.2020. Программный модуль для сопровождения объектов на видеоизображениях. Заявка № 2020619269 от 19.08.2020

Защищено 4 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

  1. Разработка модели и алгоритмов для процессов контурной сегментации изображений по инвариантным характеристикам [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : защищена 20.02.2020/ Зо Вин Хтет. - М., 2020. - 154 с.

  2. Имитационное моделирование динамических особенностей системы управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : защищена 30.01.2020/ Чжо Наинг Сое. - М., 2020. - 108 с.

  3. Разработка моделей и алгоритмов для повышения эффективности автоматизированных технологических процессов формирования панорамных изображений [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : защищена 18.02.2021/ Наинг Линн Аунг. - М., 2021. - 172 с.

  4. Разработка методики и алгоритмов повышения эффективности оценки рисков автоматизированных технологических процессов в приборостроении [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : защищена 17.09.2020/ Тихонов Мартин Робертович. - М., 2020. - 179 с.
Теги: Институт СПИНТех, ИПС РАН, АО “ЗИТЦ”