Oprogramowanie do przetwarzania obrazów przekształca surowe dane obrazowe z czujników obronnych w ulepszone, ustabilizowane i nadające się do analizy dane wywiadowcze, które służą do podejmowania decyzji operacyjnych w obszarach powietrznym, lądowym, morskim, podwodnym i kosmicznym. Umożliwia ono redukcję szumów, optymalizację kontrastu, rejestrację obrazów, georeferencjonowanie, wykrywanie obiektów, śledzenie celów, wykrywanie zmian oraz fuzję danych z wielu czujników.
Na tej stronie przedstawiono czołowych dostawców wojskowych narzędzi do przetwarzania obrazów, przeznaczonych do działania na pokładach bezzałogowych statków powietrznych (UAV), pojazdów, statków, stacji naziemnych lub w bezpiecznych środowiskach chmurowych.
Przeczytaj Przegląd technologii
Rozwiązania nowej generacji do przetwarzania danych z radarów morskich, zapewniające lepszą orientację sytuacyjną w zastosowaniach marynarki wojennej i obronnych
Rozwiązania w zakresie termowizji wykorzystujące najnowocześniejsze technologie inteligentnego wykrywania i rozpoznawania zagrożeń
Wydajne przetwarzanie wideo na urządzeniach brzegowych oraz rozwiązania obronne oparte na sztucznej inteligencji
Zaawansowane rozwiązania w zakresie obrazowania i autonomii czujników dla misji wywiadowczych z powietrza, w których liczy się każda sekunda
Indywidualne rozwiązania w zakresie oprogramowania dla dronów i robotyki przeznaczone dla przemysłu obronnego i bezpieczeństwa
Rozwiązania w zakresie oprogramowania geoprzestrzennego dla operacji wojskowych, obronnych i bezpieczeństwa o znaczeniu krytycznym
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Oprogramowanie do przetwarzania obrazów, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Oprogramowanie do przetwarzania obrazów stanowi kluczową warstwę analityczną, która przekształca surowe dane obrazowe z czujników w przydatne informacje operacyjne. W ramach nowoczesnych systemów obronnych platformy te ulepszają, stabilizują, interpretują, kompresują, łączą i dystrybuują dane pochodzące z czujników działających w środowiskach powietrznych, lądowych, morskich, podwodnych i kosmicznych. Niezależnie od tego, czy działają one w komputerze pokładowym statku powietrznego, komputerze misyjnym pojazdu, czy też w zabezpieczonym naziemnym ośrodku analizy danych, narzędzia te wypełniają lukę między gromadzeniem surowych danych a podejmowaniem decyzji taktycznych w ułamku sekundy.
Prism ISP firmy Teledyne FLIR OEM
Czujnik rejestruje dane, jednak same surowe obrazy rzadko są wystarczające ze względu na ruch platformy, turbulencje atmosferyczne, niski kontrast oraz szumy elektroniczne. Kompleksowe rozwiązanie do przetwarzania obrazu poprawia, wyrównuje, filtruje i analizuje obrazy, dzięki czemu można w sposób bardziej niezawodny wyodrębnić istotne elementy. Poprzez korekcję rozmycia spowodowanego ruchem, zniekształceń atmosferycznych, niskiego kontrastu oraz szumu czujnika oprogramowanie pomaga operatorom i systemom zautomatyzowanym z większą pewnością identyfikować ukształtowanie terenu, infrastrukturę, personel oraz pojazdy.
Poprawa jakości obrazu zwiększa wartość analityczną danych, ułatwiając wyodrębnianie i klasyfikowanie kluczowych elementów. W warunkach taktycznych wymaga to maksymalizacji kontrastu w obrazach elektrooptycznych wykonanych przy słabym oświetleniu, wyostrzenia sygnatur termicznych oraz korekcji zamglenia atmosferycznego.
Algorytmy odtwarzania idą o krok dalej, matematycznie odwracając znane formy degradacji. Na przykład obrazy zebrane z platformy powietrznej często charakteryzują się rozmyciem spowodowanym drganiami o wysokiej częstotliwości lub efektami aerodynamicznymi. Specjalistyczne oprogramowanie do przetwarzania obrazów wykorzystuje precyzyjne modele tych zniekształceń w celu odtworzenia wyraźnego obrazu. Zmniejsza to niejasności i bezpośrednio przyspiesza dalsze funkcje, takie jak identyfikacja celów, przy jednoczesnym zminimalizowaniu artefaktów.
Czujniki często działają na granicy swoich możliwości fizycznych, co skutkuje wysokim poziomem szumu spowodowanym obserwacją z dużej odległości, złymi warunkami pogodowymi lub elektronicznymi środkami przeciwdziałania. Niekontrolowany szum zasłania małe cele i wywołuje fałszywe alarmy w systemach zautomatyzowanych.
Zaawansowane procesy poprawy jakości obrazu w podczerwieni oraz redukcji szumów są ukierunkowane na losowe plamki, ziarnistość i zakłócenia termiczne, nie pozbawiając przy tym obrazu kluczowych krawędzi o wysokiej częstotliwości. Wyostrzanie i optymalizacja kontrastu pozwalają następnie wyodrębnić granice, tekstury i kształty strukturalne. Dzięki temu operatorzy mogą odróżnić pojazd wojskowy od nierównego terenu lub małą jednostkę pływającą od zakłóceń spowodowanych silnymi falami.
Czujniki zamontowane na dronach, pojazdach opancerzonych i okrętach podlegają ciągłym, nieprzewidywalnym ruchom. Chociaż mechaniczne przeguby kardanowe zapewniają zgrubną stabilizację, drgania o wysokiej częstotliwości oraz gwałtowne zmiany położenia wymagają korekcji cyfrowej.
Stabilizacja oparta na oprogramowaniu zapewnia płynny obraz wideo, co zmniejsza zmęczenie operatora i gwarantuje stałą wydajność śledzenia. W przypadku operacji na żywo to narzędzie stabilizacyjne musi działać z ultra niskim opóźnieniem. Opóźnienia w przekazie obrazu utrudniają nawigację, kontrolę ładunku oraz rozpoznawanie zagrożeń, dlatego oprogramowanie klasy wojskowej jest zoptymalizowane pod kątem deterministycznej wydajności na wzmocnionym sprzęcie.
Proces przekształcania nieuporządkowanych pikseli w sklasyfikowane obiekty będące przedmiotem zainteresowania opiera się w dużej mierze na automatycznym rozpoznawaniu celów. Oprogramowanie ATR skanuje scenę w celu wyodrębnienia obszarów będących przedmiotem zainteresowania, ustalenia, czy odpowiadają one znanym profilom obiektów, oraz zaklasyfikowania ich do konkretnych kategorii, takich jak pojazdy opancerzone, jednostki pływające lub personel.
Chociaż ta dziedzina jest napędzana przez nowoczesną sztuczną inteligencję, tradycyjne techniki widzenia komputerowego pozostają nieodzowne. Analiza kształtu, kontrast termiczny oraz sygnały ruchu są łączone w celu stworzenia wysoce niezawodnych procesów wykrywania. Najskuteczniejsze wdrożenia łączą automatyczną klasyfikację z oceną pewności, co pozwala analitykom skupić swoją uwagę na celach o wysokim priorytecie.
Po wykryciu anomalii specjalistyczne oprogramowanie do śledzenia celów szacuje jej prędkość, kierunek ruchu oraz przyszłą pozycję na kolejnych klatkach. Dzięki temu dowódcy mogą zrozumieć intencje celu, widząc, czy zbliża się on, krąży w pobliżu, czy też wykonuje manewry unikowe.
Niezawodne śledzenie stanowi wyzwanie techniczne, ponieważ cele często przemieszczają się za obiektami, poruszają się w środowisku o dużym zagęszczeniu obiektów lub przechodzą między różnymi polami widzenia czujników. Nowoczesne rozwiązania programowe płynnie radzą sobie z tymi krótkotrwałymi zakłóceniami, zachowując integralność śledzenia i przekazując czyste dane współrzędnych bezpośrednio do systemów dowodzenia i kontroli.
Oprogramowanie do wykrywania zmian automatyzuje proces porównywania historycznych i aktualnych obrazów w celu zidentyfikowania zmian w otoczeniu. Stanowi to podstawowy element w zakresie oczyszczania tras, monitorowania infrastruktury oraz oceny zniszczeń bojowych.
Dzięki automatycznemu porównywaniu zdjęć satelitarnych lub lotniczych oprogramowanie sygnalizuje nowe ślady w błocie, przemieszczone obiekty wzdłuż trasy zaopatrzeniowej lub niedawne uszkodzenia konstrukcji. Monitorowanie aktywności rozszerza te możliwości na strumienie wideo na żywo, śledząc wzorce ruchu oraz identyfikując nietypowe zachowania lub czasy przebywania w danym miejscu, które wymagają natychmiastowej weryfikacji przez człowieka.
Sieci taktyczne często działają w warunkach znacznych ograniczeń przepustowości, a oprogramowanie do przetwarzania płynnego obrazu wideo oraz czujniki o wysokiej rozdzielczości generują ogromne ilości danych. Rozwiązania do przetwarzania obrazu rozwiązują ten problem poprzez wykorzystanie kompresji adaptacyjnej oraz kodowania obszarów zainteresowania. Technika ta pozwala zachować maksymalną wierność krytycznych pikseli docelowych przy jednoczesnej intensywnej kompresji statycznego tła, zapewniając przepływ kluczowych danych przez sieci o ograniczonej przepustowości bez wprowadzania opóźnień.
Nowoczesne systemy obronne wykorzystują złożony zestaw technologii obrazowania. Poniższa tabela przedstawia, w jaki sposób wyspecjalizowane warianty oprogramowania optymalizują te zróżnicowane strumienie danych na potrzeby operacji wojskowych.
| Rodzaj oprogramowania | Podstawowe możliwości techniczne | Zastosowania w obronności |
| Oprogramowanie do przetwarzania obrazów hiperspektralnych i wielospektralnych | Przetwarza liczne wąskie pasma spektralne w celu identyfikacji charakterystycznych sygnatur chemicznych, wilgotnościowych lub materiałowych. | Pomaga w wykrywaniu zakamuflowanych zasobów wojskowych, materiałów służących jako przynęta oraz niedawno naruszonych struktur taktycznych gruntu. |
| Przetwarzanie obrazów radarowych i SAR | Przekształca surowe sygnały zwrotne fal radiowych w czytelne obrazy oraz modeluje wartości odbicia powierzchniowego. | Zapewnia rozpoznanie w każdych warunkach pogodowych, w dzień i w nocy, nawet przy gęstym zachmurzeniu, deszczu lub całkowitej ciemności. |
| Oprogramowanie do koherentnego wykrywania zmian | Ocenia mikroskopijne różnice w teksturze powierzchni oraz sygnałach fazowych między kolejnymi przejściami radaru. | Wykrywa subtelne zaburzenia powierzchni, ślady pojazdów oraz oznaki niedawnych wykopów lub przemieszczeń. |
| Oprogramowanie do przetwarzania obrazów 3D | Filtruje, segmentuje i przekształca gęste zbiory danych przestrzennych w dokładne, umożliwiające nawigację macierze geometryczne. | Wspiera autonomiczne prowadzenie pojazdów, unikanie przeszkód w przestrzeni oraz tworzenie profilów celów o wysokiej wierności. |
| Oprogramowanie do modelowania terenu | Przetwarza dane z dalmierza laserowego w celu generowania cyfrowych modeli wysokościowych oraz szacunków nachylenia terenu. | Ocenia bezpieczne strefy lądowania śmigłowców, planuje taktyczne trasy podejścia oraz tworzy syntetyczne przestrzenie szkoleniowe. |
| Oprogramowanie do obsługi pełnoekranowych materiałów wideo | Indeksuje ciągłe strumienie wideo, osadzając w nich zsynchronizowane metadane zgodne ze standardem MISB. | Przekształca rozległe materiały z rozpoznania lotniczego w przeszukiwalną, opatrzoną geotagami bazę danych wywiadowczych. |
Wybór odpowiedniej architektury gwarantuje, że przetworzone obrazy dotrą do osób podejmujących decyzje taktyczne, zanim utracą swoją wartość operacyjną. Inżynierowie z sektora obronnego stosują kilka różnych strategii wdrażania w zależności od ograniczeń platformy i dostępności sieci.
Ostatecznie modele te wzajemnie się uzupełniają, tworząc wielopoziomową architekturę, która zapewnia równowagę między natychmiastową zdolnością przetrwania na froncie a dogłębną, scentralizowaną analizą sytuacji na teatrze działań wojennych.
W związku z potrzebą szybszych cykli realizacji w środowiskach objętych walką krajobraz techniczny szybko ewoluuje, wykraczając poza statyczne potoki przetwarzania. Te przyszłe architektury koncentrują się w dużej mierze na zlokalizowanej inteligencji maszynowej, zautomatyzowanych przepływach pracy czujników oraz syntezie międzydomenowej.
W miarę dojrzewania tych możliwości oprogramowania będą one w coraz większym stopniu przenosić obciążenie operacyjne z ręcznego monitorowania przez ludzi na zautomatyzowaną, wysoce wiarygodną weryfikację celów.
Wyszukiwanie firm i produktów
Subskrybuj cotygodniowy eBrief
Najnowsze osiągnięcia inżynieryjne i techniczne prosto do Twojej skrzynki odbiorczej - dołącz do tysięcy inżynierów, którzy je otrzymują.