Определения расстояния до объекта с использованием технического зрения

Авторы

  • А. В. Колузов ВИТ «ЭРА»
  • К. С. Корнеев ВИТ «ЭРА»
  • А. С. Гой ВИТ «ЭРА»

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-4-33-39

Ключевые слова:

параметры камеры, алгоритмы обработки изображений, точность определения расстояния, компьютерное зрение, стереозрение, фокусное расстояние, монокулярная глубина, диафрагма, выдержка, сегментация изображений, тестирование алгоритмов

Аннотация

Целью данной статьи является оценка эффективности и точности использования комплексного подхода для определения расстояния до объектов, основанного на модели камеры и применении библиотек машинного обучения, в контексте систем помощи водителю (ADAS) и автономного вождения. В работе рассматривается, как параметры модели камеры (разрешение сенсора, фокусное расстояние, угол обзора и характеристики диафрагмы) влияют на качество входных данных для алгоритмов, реализованных через библиотеки машинного обучения и, как следствие, на общую точность оценки расстояния. Особое внимание уделяется практическому применению современных алгоритмов машинного обучения, в том числе глубоких нейронных сетей, для решения задачи монокулярной оценки глубины по одному изображению. Исследование предполагает выявить потенциальную зависимость точности определения расстояния от дистанции до объекта. В частности, будет проанализировано, как увеличение дистанции может привести к непропорциональному росту погрешности в оценке, что позволит определить возможные ограничения текущих реализаций алгоритмов машинного обучения при работе с удаленными объектами. Будут рассмотрены факторы, способствующие снижению точности измерений на больших расстояниях, такие как усиление искажений в процессе захвата и обработки изображений, а также вопросы адаптации алгоритмов к особенностям данных от удаленных объектов.

Биографии авторов

А. В. Колузов, ВИТ «ЭРА»

младший научный сотрудник

К. С. Корнеев, ВИТ «ЭРА»

младший научный сотрудник

А. С. Гой, ВИТ «ЭРА»

старший оператор научно-исследовательского отдела (поисковых и прогнозных исследований

Библиографические ссылки

Агафонов А. А., Юмаганов А. С. Сравнение методов детектирования трёхмерных объектов в задаче автономного вождения транспортных средств // Информационные технологии и нанотехнологии: сборник трудов по материалам VI Международной конференции и молодежной школы, 2020. С. 277-284.

Ковалевский В. А., Волхонский В. В. Методы повышения качества изображения для работы системы видеонаблюдения в условиях недостаточной освещаемости // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2021. № 10 (64). С. 811-816.

Истомин В. И., Привалов А. Н. К вопросу применяемости методов монокулярной оценки глубины для 3D-реконструкции геометрии документов // Известия Тульского государственного университета. 2024. Вып. 9. С. 401-404.

Паутова Л. В. Исследование и оптимизация стереокомпьютерного метода формирования изображений и разработка на его основе устройства для диагностики параметров стереоскопического зрения: дисс. … канд. техн. наук, 2003. 164 c.

Использование машинного обучения для управления навигацией робота по показаниям датчиков расстояний / Н. А. Ломовцева, Ю. Е. Кувайскова, И. Н. Карпунина, В. Н. Клячкин, Д. М. Ястребов // Информационные технологии и нанотехнологии: сборник трудов по материалам Международной конференции и молодежной школы. 2022. Т. 5. 50252-50581.

Бархум М., Пыркин А. А. Использование монокулярной оптики при оценке глубины объектов для двумерного картирования моделируемой среды // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2024. № 1. С. 118-122.

Зайцев А. К. Автономное управление транспортным средством с использованием Lidar // Вестник науки. 2023. Т. 1, № 6 (63). С. 873-887.

Godard, C., Aodha, O. J., & Brostow, G. J. (2019). Digging Into Self-Supervised Monocular Depth Estimation. Proceedings of the IEEE/CVF International Conference on Computer Vision (ICCV), c. 2803-2812.

Ranftl, R., Lasinger, K., & Hafner, D. (2022). Towards Robust Monocular Depth Estimation: Mixing Datasets for Zero-Shot Cross-Dataset Transfer. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 44(3), 1623 - 1637 c.

Лупенко Н. Л., Богуш Р. П., Чен Х. Анализ методов определения абсолютного расстояния до объекта по изображению с одной видеокамеры с использованием нейронных сетей // Вестник полоцкого государственного университета. 2024. № 2 (43). С. 24-32.

Khan, F., Salahuddin, S., & Javidnia, H. (2020). Deep Learning-Based Monocular Depth Estimation Methods- A State-of-the-Art Review. Sensors, 20(8), 1- 16 c.

Тихонов М. К. Интеграция федеративного обучения и yolov11 для обнаружения объектов в автономных транспортных средствах // Научный результат. Информационные технологии. 2024. № 9. С. 58-64.

Skibicki, J., Golijanek-Jędrzejczyk, A., & Dzwonkowski, A. (2020). The Influence of Camera and Optical System Parameters on the Uncertainty of Object Location Measurement in Vision Systems. Sensors, 20(108), 80-233 c.

Devo, A., Mao, J., Costante, G., Loianno, G., & Authors, А. (2022). Autonomous Single-Image Drone Exploration With Deep Reinforcement Learning and Mixed Reality. IEEE Robotics and Automation Letters, 7(2), 5031-5038 c.

Zhu, Z., Wu, F., Sun, W., & Wu, Q. (2025). Depth Estimation Based on MMwave Radar and Camera Fusion with Attention Mechanisms and Multi-Scale Features for Autonomous Driving Vehicles. Electronics, 14(2), 1-17 c.

Загрузки

Опубликован

28.12.2025

Как цитировать

Колузов, А. В., Корнеев, К. С., & Гой, А. С. (2025). Определения расстояния до объекта с использованием технического зрения. Интеллектуальные системы в производстве, 23(4), 33–39. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-4-33-39

Выпуск

Раздел

Статьи