Революція у відеообробці: Як фрагментний аналіз змінює роботу дронів

Сучасні дрони стають дедалі важливішим інструментом у різних галузях — від сільського господарства до військової справи. Однак ключова проблема їхнього використання полягає в ефективній обробці відеоданих, особливо коли камера перебуває в русі. Саме цю складну задачу вирішили українські дослідники Сергій Машталір та Дмитро Лендьел з Харківського національного університету радіоелектроніки та Ужгородського національного університету.

Дослідження представляє принципово новий підхід до аналізу відеопотоку з рухомих камер, зокрема встановлених на дронах. Основна інновація методики полягає в розділенні кожного відеокадру на менші фрагменти за допомогою grid-сегментації. Це дозволяє проводити надзвичайно детальний аналіз руху на локальному рівні.

Вчені використали складний математичний апарат — сингулярне розкладання (SVD) та норму Кі Фан для обчислення динамічних змін між послідовними кадрами. Завдяки цьому алгоритм може надійно ідентифікувати області інтересу та розрізняти два типи руху: глобальний (рух самої камери) та локальний (рух окремих об'єктів).

Принципова новизна методики полягає в її здатності працювати навіть в умовах нестабільності камери. Дослідники розробили чотирикатегорійну класифікацію стану руху:

1. Стабільна камера без руху об'єктів
2. Стабільна камера з рухом об'єктів
3. Рухома камера без руху об'єктів
4. Рухома камера з рухом об'єктів

Експериментальна перевірка проводилася на відеокамері дрону з роздільною здатністю 1920×1080 пікселів та частотою 30 кадрів на секунду. Для реалізації використовувалися відкриті бібліотеки OpenCV та NumPy, що робить розроблений алгоритм доступним для широкого впровадження.

Практичне значення дослідження важко переоцінити. Розроблена технологія може бути застосована в багатьох критично важливих сферах:

• Відеостабілізація
• Автоматичне відстеження об'єктів
• Виявлення руху в реальному часі
• Моніторинг складних динамічних середовищ

Особливо корисним такий підхід може стати для безпілотної авіації, систем відеоспостереження, екологічного моніторингу та навіть у military-застосуваннях.

Дослідження демонструє, що українська наукова школа здатна створювати унікальні високотехнологічні рішення світового рівня. Розроблена методика не лише вирішує складну технічну проблему, але й відкриває нові горизонти для розвитку штучного інтелекту та комп'ютерного зору.