Модель формирования образа сцены в телевизионном модуле мобильного робота, движущегося по пересеченной местности

Аннотация

Введение: эффективность применения мобильных роботов для телевизионного мониторинга оперативной обстановки определяется качеством регистрируемого видеоряда, в связи с чем требуется сформировать математический аппарат, позволяющий прогнозировать качество изображения. Цель: разработать модель формирования образа сцены в телевизионном модуле мобильного робота, движущегося по пересеченной местности, адекватно учитывающую особенности механики движения мобильного робота и принципы функционирования его телевизионного модуля. Результаты: разработана математическая модель перемещения мобильного робота, осуществляющего телевизионный мониторинг обстановки, по пересеченной местности. Робот рассмотрен как платформа, закрепленная на двух рядах вязкоупругих опор, которые демпфируют колебания платформы при движении робота. Описан механизм возникновения продольных и поперечных колебаний платформы с установленной на ней стойкой с телевизионным модулем. Показано влияние колебаний платформы на изображение сцены, регистрируемой в фокальной плоскости объектива телевизионного модуля. Получена зависимость параметров перемещения изображения от механических параметров мобильного робота, угловых координат установки телевизионного модуля на платформе и автокорреляционной функции, описывающей траекторию робота. Описано динамическое размытие изображения, формируемого в фотоэлектронных преобразователях, в зависимости от скорости перемещения объекта в фокальной плоскости объектива телевизионного модуля и времени накопления заряда в ячейках фотоэлектронного преобразователя. Практическая значимость: построенная модель позволяет адекватно прогнозировать свойства изображения, получаемого бортовым телевизионным модулем мобильного робота, что обусловливает необходимость ее применения при проектировании и эксплуатации мобильных роботов телевизионного мониторинга обстановки.