Фурье преобразование для определения границ признаков дешифрирования объектов на аэрокосмических изображениях

Фурье преобразования широко используются при распознавании образов объектов на изображении [1, 2], в том числе для извлечения признаков формы. Фурье-дескрипторы, формализующие контур объекта, за счет более легких преобразований можно сделать инвариантными к параллельному переносу, повороту, изменению масштаба объектов и шуму. Сравнение Фурье-дескрипторов контура объекта на изображении и контуров эталонов, относящихся к различным классам, осуществляется с помощью различных мер схожести (Евклида, Теребижа и др.). При этом объект может не относиться ни к одному из имеющихся эталонов, поэтому в реальности достаточно трудно установить пороговую величину указанных мер, ниже которых объект еще можно отнести к какому-либо классу. Даже если мера схожести для какого-то класса минимальна, это не всегда означает, что объект, анализируемый на снимке, принадлежит этому классу. В работе рассматривается метод выбора и установления пороговых значений дешифровочных признаков (ДП), при которых анализируемый на снимке объект не относится ни к одному из заданных классов.
Метод включает в себя дискретное преобразование Фурье координат границ объекта, которые предварительно переведены из декартовой в полярную систему координат. Расчет Фурье-дескрипторов осуществляется для объекта на изображении и для имеющихся эталонов. Далее рассчитывается расстояние Евклида между амплитудами спектра объекта на изображении и всеми эталонами. Пороговое значение мер сравнения устанавливается по величине расстояния между объектом и его эталоном. Дополнительно проводится анализ зависимостей расстояний между амплитудами спектра объекта на изображении и всеми эталонами E от линейного разрешения на местности L.
Приведен пример расчета расстояний между амплитудами для обнаружения нескольких объектов техники. Анализ расчета показал, что при использовании меры Евклида его пороговое значение для всех объектов можно принять не более 1,5 при разрешениях снимка 0,4-1 м. Установление пороговых значение при других разрешениях снимка может осуществляться по полученной зависимости E(L), которая имеет выраженный экспоненциальный характер. При этом учитывается предельное значение разрешения, при котором объекты уже не распознаются с помощью выбранных дешифровочных признаков формы. Следовательно, можно установить одно пороговое значение расстояния (Евклида, Теребижа и др.) между амплитудными составляющими спектра контуров объекта на изображении и эталонами, при котором объект не относится ни к одному классу.