Розроблено метод автоматичного виявлення та відстежування об'єктів у відеопотоці DSOFT, заснований на представленні об'єкту як множини рухомих фрагментів, заданих шаблонами. Фрагменти зі схожими траєкторіями об'єднуються в об'єкти. Траєкторії об'єктів будуються на основі траєкторій їх фрагментів. Це дозволяє відстежувати об'єкти, частково перекриті іншими об'єктами; сегментувати групи об'єктів, зображення яких перетинаються, на окремі об'єкти; надавати результат як у реальному часі, так і ретроспективно уточнений результат з заданою затримкою. Запропоновано модифікації методів пошуку фрагментів зображення в кадрі, заснованих на попіксельному порівнянні кадру за шаблоном, які дозволяють оцінювати упевненість в правильності пошуку. Надано метод зниження кількості помилок за ініціалізації й оновлення моделі фону у відео. Розроблено відображення методу DSOFT на паралельні комп'ютерні системи з архітектурами MIMD UMA і кластер. Визначено ефективні апаратно-орієнтовані алгоритми пошуку в кадрі фрагмента зображення довільної форми на багатопотокових графічних процесорах з архітектурою CUDA, засновані на попіксельному порівнянні кадра з шаблоном.

Запропоновано методи виявлення зміни властивостей багатовимірних часових рядів на основі багатовимірної модифікації процедури експоненціального згладжування у формі адаптивного контролю характеристик, що створює передумови для виявлення відеосегментів у процесі послідовного аналізу динамічної візуальної інформації. Набули подальшого розвитку методи метричного пошуку, які враховують у загальному вигляді необхідні та достатні умови елімінації відеосегментів без порівняння із запитом, що за довільної кількості опорних точок у фазовому просторі забезпечує суттєве підвищення швидкодії. Удосконалено методи усунення семантичного конфлікту між низькорівневою обробкою відеоданих і цілями перцептивного сприйняття, які враховують "просторовий зміст" у вигляді результатів сегментації окремих кадрів відеопослідовностей, що створює достатні підстави для валідного пошуку відеосегментів у ряді предметно-орієнтованих зон.

This work presents an enhanced multi-camera system for a 3D photo-realistic map building task. The main contribution is the implementation of a new probabilistic approach for map building using FastSLAM 2.0 algorithm. The proposed algorithm is successfully implemented on the multi-camera system and is capable of real-time operation. Experiments within an indoor environment were conducted and the results show good improvement over the conventional approach.

Усовершенствован метод построения 3D фото реалистичной карты для систем с несколькими камерами. Основным достижением является реализация нового вероятностного подхода для построения карт, используя алгоритм FastSLAM 2.0. Предложенный алгоритм успешно реализован для систем с несколькими камерами и способен работать в реальном масштабе времени. Эксперименты в помещении выявили значительное улучшение работы предложенного алгоритма по сравнению с обычным подходом.

Вдосконалено метод побудови 3D фото реалістичної карти для систем з багатьма камерами. Основним досягненням є реалізація нового імовірнісного підходу для побудови карт, використовуючи алгоритм FastSLAM 2.0. Запропоновано алгоритм успішно реалізований для систем з багатьма камерами та здатний працювати в реальному часі. Експерименти у приміщенні виявили значне покращання роботи запропонованого алгоритму в порівнянні зі звичайним підходом.

Запропоновано квазіпаралельний алгоритм комп'ютерної обробки гіперспектральних космічних знімків. На відміну від відомих алгоритмів, розроблений алгоритм передбачає проведення оцінювання шуканих параметрів без залучення додаткової інформації, причому ряд однотипних операцій підлягає паралельній обробці. Надано структуру алгоритму та наведено модельний приклад.

Выполнен анализ методов компрессии видеоинформации. Рассмотрены стандарты сжатия и способы распараллеливания процесса сжатия видеоинформации.

Описано вычисление положения точек пересечения проекций параллельных линий на плоскости изображения, полученного с помощью фотокамеры, что позволяет оценивать поворот и внутренние параметры камеры, избавиться от перспективных искажений и решать многие другие задачи. Предложена постановка задачи нахождения точек схода как задачи самообучения и приведен эффективный алгоритм ее решения.

Представлено основні переваги та недоліки цифрових зображень, методи захисту цифрових фотографій, аналіз їх надійності та можливі альтернативи захисту авторських прав. Запропоновано новий варіант захисту цифрової фотографії на початковій стадії її створення. Представлено поопераційний алгоритм створення цифрових водяних знаків для захисту цифрової фотографії.

Надано результати досліджень щодо оцінки впливу фазового шуму за наявності АБГШ різного рівня на характеристики систем DVB-T/DVB-T2. Проаналізовано наслідки виникнення фазового шуму та за допомогою імітаційної моделі визначено його припустимі рівні з урахуванням умов приймання.

Рассмотрены преимущества и недостатки современного формата представления видеоинформации Ultra HD. Выполнена оценка вычислительной сложности операции поиска векторов движения в видеопоследовательности. Проанализирован метод распределения видеоинформации по узлам распределенной системы, который использован для распараллеливания процесса компрессии видеоинформации на кластере. Экспериментально исследованы объективные показатели результата компрессии Ultra HD-видеоинформации в распределенной системе в зависимости от применяемого алгоритма оценки движения и ширины области поиска векторов движения.

Вперше на основі рекурентного додавання елементів розроблено метод формування позиційних структурно-вагових чисел змінної довжини, що відрізняється від існуючих методів тим, що враховується нерівномірність основ елементів позиційного структурно-вагового числа. Це дозволяє одночасно з побудовою кодових комбінацій рівномірної довжини забезпечити можливість з для скорочення кількості кодової надлишковості та виключення переповнення кодового слова заданої довжини. Вперше створено метод рекурентно реверсного кодування позиційних структурно-вагових чисел змінної довжини на основі рекурентного додавання елементів і формування вагових коефіцієнтів на базі накопиченого добутку основ молодших елементів. Це дозволило скоротити бітову швидкість, виключити неконтрольовані втрати інформації та знизити часову затримку на формування коду. Одержав подальший розвиток метод відновлення зображень на основі декодування бітової структури трансформанти в частині реконструкції масиву довжин двійкових серій з використанням реверсивного позиційного структурно-вагового декодування, що, в свою чергу дозволяє відсутності апріорної інформації про структурні характеристики трансформанти підвищити якість реконструйованих зображень. Удосконалено метод оцінювання характеристик продуктивності телекомунікаційних систем, який полягає в тому, що додатково враховується вплив на інтенсивність, розміри пакетів і буферних пристроїв, величини бітової швидкості відеопотоку. Це дозволило провести оцінювання можливості підвищення продуктивності телекомунікаційних систем за забезпечення якості надання послуг на основі зниження інтенсивності відеопотоку. Новизна одержаних результатів підтверджується відсутністю розроблених методів в положеннях теорії та практики обробки інформації та кодування.

Вперше розроблено спосіб автоматизованої сегментації об'єктів шляхом аналізу цифрового фотозображення на прикладі аналізу силуету людини. Удосконалено метод пошуку зв'язкових пікселів на цифровому бінарному зображенні, який підвищує швидкість обробки, що дозволяє проводити аналіз даних у режимі реального часу. Запропоновано нову математичну модель виділення об'єкта з фотозображення, яка заснована на узагальненій математичній моделі підвищення контрасту, фільтрації та результатах комп'ютерного моделювання. Розв'язано задачу автоматизованого аналізу потокового відео з використанням методу пошуку об'єктів інтересу за стійкими ознаками за побудови кореляційної функції та пошуку числових ознак потокового відео у процесі його обробки й аналізу.

Удосконалено метод визначення ступеня семантичної насиченості відеозображень. Відмінна риса методу грунтується на тому, що застосовуються кількісні структурні показники на базі оцінки контурної складності фрагментів відеозображень. Це забезпечує проведення автоматичної класифікації ступеня семантичної насиченості відеозображень. Вперше розроблено метод двокаскадного маскування відеозображень, відмінна риса якого полягає в тому, що в першому каскаді схеми здійснюється визначення структурних параметрів складності фрагментів відеозображень, а в другому каскаді остаточно визначається класифікація семантичної насиченості фрагментів. Це дозволяє виконувати обробку відеозображень адаптивну до їх семантичного змісту. Набула подальшого розвитку диференціальна стратегія квантизації. На відміну від існуючих стратегій під час формування матриці квантизації та визначення параметрів квантування додатково враховується семантична складність фрагментів зображень, що дозволяє зберегти вихідну семантичну цілісність відеозображень. Вперше розроблено метод обробки відеозображень з їх компресією на основі диференціальної обробки трансформанта. Відмінність методу від існуючих полягає в тому, що кодове значення для трансформант формується за правилами позиційного кодування елементів трансформанта в спектральному диференціально-квантизованому просторі з врахуванням класу семантичної насиченості. Це забезпечує підвищення доступності відеоінформаційного ресурсу для комплексів відеоконференцзв'язку в системі управління військами.

Розглянуто варіант застосування вдосконаленої програми PixelProfile, що для RGB аналізу кольорового наповнення зображень за новим призначенням - виявленням ознак та місць розташування модифікованих об'єктів на цифрових супутникових знімках.

Розроблено семантичні моделі сценаріїв на базі мережі Петрі для підвищення достовірності розпізнавання сценаріїв в інтелектуальних системах відеоспостереження. Запропоновано семантичну модель для представлення сценаріїв у відеопотоці за рахунок адаптації мережі Петрі для роботи з відеоданими. Для забезпечення можливості враховувати комплексні часові відношення між подіями набула подальшого розвитку модель представлення часових відношень між подіями за рахунок використання елементів мережі Петрі для представлення відношень темпоральної логіки. Розроблена семантична модель дозволяє моделювати сценарії з урахуванням комплексних часових і просторових відношень між окремими подіями. Для роботи з імовірнісними відеоданими запропоновано комбіновану семантичну модель представлення сценаріїв на базі адаптованої мережі Петрі й імовірнісної моделі з байєсівським рекурсивним оцінюванням і фільтром часток. Ця модель дозволила здійснити подальший розвиток структурно-статистичного розпізнавання сценаріїв, що, у свою чергу, дозволило істотно підвищити достовірність розпізнавання сценаріїв під час інтелектуального відеоспостереження.

Вперше розроблено метод виявлення облич фронтального вигляду у півтонових зображеннях, який використовує модифіковані хаароподібні ознаки у простих класифікаторах, що дозволяє збільшити вірогідність виявлення облич у зображеннях зі складним освітленням. Вперше розроблено метод виявлення облич фронтального вигляду з нахилами від центральної вісі симетрії в діапазоні ± 56 градусів у півтонових зображеннях, який використовує прямокутні локальні бінарні шаблони у простих класифікаторах, що дозволяє збільшити вірогідність виявлення облич. Набув подальшого розвитку метод сегментації кольорових зображень на пікселі "шкіри" та "не шкіри" за застосування моделей кольору шкіри, на відміну від існуючих параметри функції фільтрації задані за умови підвищення імовірності відкидання пікселів "не шкіри", що дозволяє підвищити швидкість обробки кольорових зображень і зменшити кількість хибних виявлень за умови фіксованої вірогідності виявлення облич за використання розроблених методів. Вдосконалено метод відстеження обличчя у послідовності відеозображень на основі методу Монте-Карло та колірного підходу до представлення моделі спостереження, який відрізняється використанням методу виявлення для початкового задавання місцеположення обличчя й оновлення положення обличчя під час відстеження, що дозволяє підвищити вірогідність відстеження обличчя.

Зазначено, що схеми тривимірного малохвильового кодування з компенсацією руху дозволяють ефективно стискати цифрові відеосигнали. Досліджено ефективність просторової масштабованості 3D малохвильового кодера у порівнянні з шаровою схемою, що базується на стандартному кодері відеозображення H.264. Вивчено можливі шляхи покращання 3D кодера.

При решении задачи сжатия естественным является вопрос, насколько эффективна та или иная система сжатия. Процесс сжатия приводит к уменьшению объема представления информации на информационном носителе. В результате сжатия видеоинформации наряду с объективными факторами ошибок возникают искажения. Исходя из этого, существуют два типа сжатия: сжатие с искажениями представляемой информации, и сжатие, не допускающее такие искажения. Целью данного исследования является предложить оптимальную процедуру сжатия, основой которой является кодирования цветовых составляющих, а также первоначальная цветовая коррекция видеофрагмента при помощи разработанной программы на языке программирования Java. Таким образом, цель сжатия данных - обеспечить компактное и целостное представление данных для их экономного хранения или передачи по сетям.

Описано програмний продукт для вирішення задачі прогнозування змісту відеопотоку. Архітектура розробки використовує інфраструктуру програмних рішень TensorFlow для глибинного навчання разом з бібліотекою комп'ютерного зору OpenCV в ізольованому агентному середовищі. Наведено експериментальні результати, які демонструють ефективність розробленого програмного забезпечення.

Розроблено онтологічні моделі представлення відеоконтенту з урахуванням знань про предметну область і методи аналізу та розпізнавання людських дій та діяльності на відеопослідовностях. Наведено структуру інформаційної технології автоматичного анотування відеофрагментів. Удосконалено метод детектування об'єктів, що рухаються, на основі суміші гаусіан за рахунок використання гіпотези про схожість текстур і нормалізованої крос-кореляції інтенсивностей пікселів. Запропоновано модель представлення відеоконтенту з урахуванням онтології та онтологічних правил. Вдосконалено метод онтологічного виведення за рахунок використання правил темпоральної логіки. Розроблено метод подолання семантичного розриву на базі Баєсової мережі. Удосконалено метод знаходження раціональної структури мережі на основі методу гілок і меж за рахунок використання структурних обмежень. Розроблено програмно-алгоритмічне забезпечення інформаційної технології автоматичного анотування відеофрагментів на основі розроблених методів і моделей.

Розроблено методи супроводу динамічних об'єктів у відеопотоках розподілених систем відеоспостереження. Запропоновано метод вилучення фону та сегментації рухомих об'єктів на основі застосування вибірково-оновленого часового медіанного фільтра, що підвищило ефективність сегментації завдяки мінімізації впливу зміни освітленості та наявності випадкових періодичних мікрорухів. Розроблено метод супроводу об'єктів у момент часткового перетину із урахуванням їх різностороннього руху на основі ієрархічної накопичувальної кластеризації опорних точок, що надало змогу здійснювати розмежування траєкторій об'єктів під час їх часткового перетину. Розроблено метод повторної ідентифікації та супроводу рухомих об'єктів у мережах відеоспостереження шляхом порівняння мір подібності множин ознак появи та просторово-часових ознак, що надало змогу оцінювати траєкторії руху об'єктів під час їх перебування в областях перетину полів зору та у "сліпих зонах" мережі камер відеоспостереження. Також удосконалено адаптивний метод сегментації на основі суміші гаусіанів, що надало змогу з вищою точністю усувати рухомі тіні, і, таким чином, зменшити їх вплив на геометричну форму об'єктів. Розроблено програмно-апаратний комплекс - автоматизовану систему супроводу, що забезпечує детектування рухомих об'єктів, визначення та побудову траєкторій, а також підрахунок і визначення напряму руху.