Научная тема: «МЕТОДЫ, МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ГРУППОВЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ АПРИОРНОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ УГЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ»
Специальность: 05.13.01
Год: 2013
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Концептуальное положение создания автоматической системы распознавания групповых точечных объектов, состоящее в устранении углового и пространственного рассогласования векторных описаний эталонного и распознаваемого объектов, что обеспечивает повышение достоверности распознавания.
  2. Теоретические основы распознавания трехмерных изображений групповых точечных объектов в условиях априорной неопределенности параметров и большого уровня шумов, включающие:
    • математическую модель пространственно расположенного группового точечного объекта, использующую кватернионные сигналы и позволяющую получить большую информативность нормированного скалярного произведения (НСП) векторов ГТО в кватернионном пространстве по сравнению с НСП этих же векторов в действительном пространстве;
    • математическую модель ГТО в виде контура, содержащую при отсутствии шумов и заданном положении полюса полную информацию о положении в трехмерном пространстве каждой точки объекта, обладающую инвариантностью к преобразованию сдвига ГТО и обеспечивающую визуальное представление о форме объекта;
    • геометрическую модель ГТО, учитывающую результаты упорядочения всех его точек и позволяющую в дальнейшем применить для обработки ГТО стандартные методы обработки сигналов;
    • математическую модель зашумленного распознаваемого ГТО, учитывающую угол поворота ГТО относительно оси с направляющим вектором и сдвиг номера начальной компоненты вектора, позволяющую разработать структуру системы распознавания ГТО в условиях действия шумов и априорной неопределенности угловых параметров, а также сдвига векторного задания сигнала, обеспечивающую повышение достоверности распознавания.
  3. Метод углового согласования групповых точечных объектов на основе решения обратной задачи их вращения, отличающийся возможностью поэтапного вычисления оценок угла поворота и направляющего вектора, и обеспечивающий по сравнению с матричными методами уменьшение вычислительной сложности.
  4. Итерационный метод углового согласования групповых точечных объектов с априорно неизвестными угловыми параметрами, основанный на свойствах полного кватерниона задавать одновременно меру схожести сигнала и величину угла между ними, и обеспечивающий реализацию операций как корректного (в случае когда один ГТО получен вращением другого с неизвестными параметрами поворота), так и некорректного (в случае когда оба ГТО являются разными объектами) углового согласования групповых точечных объектов.
  5. Метод пространственного согласования векторных описаний эталонного и распознаваемого групповых точечных объектов, основанный на определении по результатам работы согласованного кватернионного фильтра сдвига векторных описаний групповых точечных объектов, обеспечивающий последующий компенсирующий сдвиг компонент вектора одного из групповых точечных объектов для последующего их распознавания.
  6. Система алгоритмов функционирования автоматической системы распознавания групповых точечных объектов, включающая:
    • алгоритм упорядочения точек изображения зашумленного группового точечного объекта, учитывающий, что каждая точка объекта наделяется инвариантным к повороту информативным признаком, это позволяет провести упорядочение точек эталонного и повернутого пространственных групповых точечных объектов;
    • алгоритм оценки параметров вращений трехмерных групповых точечных объектов и исследования его помехоустойчивости на основе кватернионного анализа, позволяющий выяснить механизм влияния шума на точность определения параметров вращения и сформулировать рекомендации по выбору пар векторов, обеспечивающих минимальное влияние шума на результаты вычислений;
    • алгоритм итерационного углового согласования трехмерных групповых точечных объектов и исследования его помехоустойчивости, основанный на свойствах скалярного произведения дискретных кватернионных сигналов, задающих данные объекты, и обладающий устойчивостью как при решении задачи корректного углового согласования изображений групповых точечных объектов, так и при решении некорректной задачи.
  7. Синтезирована структурно-функциональная организация автоматической системы распознавания трехмерных изображений групповых точечных объектов, особенностью которой является введение следующих функциональных блоков: блока согласования векторных описаний групповых точечных объектов; блоков согласования по угловым параметрам эталонного и распознаваемого группового точечного объектов с соответствующими связями между ними, обеспечивающая повышение достоверности распознавания.
Список опубликованных работ
Статьи в рецензируемых научных журналах и изданиях:

1.Egoshina, I.L. Iterative Algorithm for Angular Matching of Group Point Objects with A Priori Uncertainty of Parameters [Text] / Y. A. Furman, R.V. Eruslanov, I.L. Egoshina // Pattern Recognition and Image Analysis. - 2013. - Vol. 23. - No. 3. - Pp. 381-388.

2.Егошина, И.Л. Согласование угловых и векторных описаний трехмерных групповых точечных объектов [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина, Р.В. Ерусланов // Автометрия. - 2012. - Т.48. - № 6. - С. 3-17.

3.Егошина, И.Л. Количественные оценки помехоустойчивости определения угла при вращении трехмерных сигналов [Текст] /И.Л. Егошина // Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. Вестник Марийского государственного технического университета. - 2012. - № 1. - С. 60-66.

4.Egoshina, I.L. Matching Angular and Vector Descriptions of Three-Dimensional Group Point Objects [Text] / Y. A. Furman, I.L. Egoshina, R.V. Eruslanov // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2012. - Vol. 48. - No. 6. - Pp. 537–549.

5.Egoshina, I.L. Reconstruction of Images and Recognition of Polyhedral Objects [Text] / Y. A. Furman, R.V. Eruslanov, I.L. Egoshina // Pattern Recognition and Image Analysis. – 2012. - Vol. 22. - No. 1. - Pp. 196-209.

6.Егошина, И.Л. Система автоматизированного диагностирования дисплазии плечевого сустава [Текст]/ И.Л. Егошина, Н.Ю. Глазунова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2012. - Том 11. -№1. - С. 136-140.

7.Егошина, И.Л. Согласованная фильтрация зашумленных дискретных кватернионных сигналов / Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов, И.Л. Егошина [Электронный ресурс] // Журнал радиоэлектроники. – 2012. - №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/mac/mar12/index.html

8.Егошина, И.Л. 2D и 4D векторные сигналы с хорошими корреляционными свойствами / Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов, И.Л. Егошина [Электронный ресурс] // Журнал радиоэлектроники. – 2012. - №4. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/apr12/index.html

9.Egoshina, I.L. Reconstructing the Coordinates of Surface Points of an Object with a Set of Images of Its Shadow [Text] / Y. A. Furman, R. V. Eruslanov, I.L. Egoshina // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2011. - Vol. 47. - No. 6. - Pp. 537-546.

10.Егошина, И.Л. Восстановление координат точек на поверхности объекта по серии изображений его теней [Текст] / Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов, И.Л. Егошина // Автометрия. – 2011. - Т. 47. - №.6 . - С. 16-27.

11.Egoshina, I.L. Inverse Problem of Rotation of Three-Dimensional Vector Signals [Text] / Y. A. Furman, I.L. Egoshina // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2010. - Vol.46. - No. 1. - Pp. 37-46.

12.Егошина, И.Л. Обратная задача вращения трехмерных векторных сигналов [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина // Автометрия. – 2010. – Т.46. -№1. - С. 46-56.

13.Егошина, И.Л. Оценка трудоемкости определения параметров вращений трехмерных объектов [Текст] / А.А. Роженцов, И.Л. Егошина, Р.Г. Хафизов, Д.Г. Хафизов // Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. Вестник Марийского государственного технического университета. – 2008. - №3. - С. 51-62.

14.Егошина, И.Л. Распознавание плоских зашумленных изображений по их форме [Текст] / И.Л. Егошина, Р.Г. Хафизов // Известия Вузов. Приборостроение. – 2006. - № 4. - С. 46-51.

15.Egoshina, I.L. Vector-Field models of plane and spatial images of objects and their processing [Text] / A.A. Rozhentsov, I.L. Egoshina, A.O. Evdokimov// Pattern Recognition and Image Analysis. Advances in Mathematical Theory and Applications. - 2003. - Т. 13. - № 1. - Pp. 161-164.

16.Егошина, И.Л. Оцифровка на квадратной сетчатке прямолинейных границ изображений [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина // Автометрия. – 2000. - №4. - С. 53-110.

17.Egoshina, I.L. Distinguishing the Contours of Images with Extended Rectilinear Boundaries [Text] / Y. A. Furman, I.L. Egoshina // Pattern Recognition and Image Analysis. – 1999. - Vol. 9. - No. 2. - Pp. 251-253.

18.Егошина, И.Л. Обработка контуров изображений с протяженными прямолинейными границами [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина, Р.Г. Хафизов // Автометрия. - 1999. - №6. - С. 93-104.

19.Егошина, И.Л. Согласованные контурные фильтры [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина // Радиотехника. - 1998. - № 7. - С. 33-39.

20.Egoshina, I.L. An Analysis of the Quantization of Extended Rectilinear Boundaries of Images Specified on a Square Graticule [Text] / Y. A. Furman, I.L. Egoshina // Pattern Recognition and Image Analysis. - 1998. - Vol. 8. - No. 3. -Pp. 329-331.

21.Егошина, И.Л. Оценка степени сходства двух плоских форм [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина, А.И. Михайлов // Автометрия. - 1995. - №4. -С.19-26.

Монографии

22.Егошина, И.Л. Различение трехмерных объектов [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина И.Л., Ерусланов Р.В. – Йошкар-Ола: Поволжский госуд. техн. университет, 2013. – 260 с.

23.Комплекснозначные и гиперкомплексные системы в задачах обработки многомерных сигналов [Текст] / Я.А. Фурман, А.А. Роженцов, И.Л. Егошина и [др]; – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – 456 с.

24.Введение в контурный анализ и его приложения к обработке изображений и сигналов [Текст] /Я.А. Фурман, А.В. Кревецкий, И.Л. Егошина и [др]; - 2-е изд., испр. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 592 с.

Статьи в иных изданиях

25.Егошина, И.Л. Проблема углового согласования изображений пространственных групповых точечных объектов [Текст]/ И.Л. Егошина // Моделирование систем: труды республиканского научного семинара «Методы моделирования». Вып. 5. – Казань: Наука, 2013. – 241 с.

26.Егошина, И.Л. Процедура упорядочения точек пространственных групповых точечных объектов [Текст] / И.Л. Егошина // Методы и устройства передачи и обработки информации. – 2011. – №13. – С. 81-85.

27.Егошина, И.Л. Задача распознавания 3D медицинских изображений на базе кватернионного анализа [Текст]/ И.Л. Егошина // Медицинские приборы и технологии: международный сборник научных статей. Тула, 2011. – Вып. 4. -С.147-149.

28. Егошина, И.Л. Проблемы обработки пространственных изображений и некоторые подходы к их решению [Текст] / Я.А. Фурман, И.Л. Егошина // Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. Вестник Марийского государственного технического университета. – 2007. - №1. – С. 13-23.

Материалы и тезисы докладов, опубликованные в трудах Международных и Всероссийских конференций

29.Егошина, И.Л. Итерационное решение проблемы углового согласования пространственных групповых точечных объектов [Текст] / И.Л. Егошина //«Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание 2013»: материалы XI международной научно-технической конференции. – Курск: ЮЗГУ, 2013. – С. 51-54.

30.Егошина, И.Л. Различение трехмерных медицинских изображений в условиях априорной неопределенности параметров [Текст] /И.Л. Егошина // «Медико-экологические информационные технологии - 2013»: материалы XVI международной научно-технической конференции. – Курск: ЮЗГУ, 2013. – С. 55-58.

31.Егошина, И.Л. Итерационный подход для решения углового согласования трехмерных изображений [Текст] / И.Л. Егошина // «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании-2012»: материалы международной научно-практической конференции. – Одесса, 2012. – Том 12. – С. 20-23

32.Егошина, И.Л. Эффективность итерационного алгоритма углового согласования 3D изображений [Текст] /И.Л. Егошина // «Бъдещето въпроси от света на науката - 2012»: материалы 8 –ой международной научно-практической конференции. – София, 2012. – Том 40. – С. 74-77.

33.Егошина, И.Л. Различение 3D изображений объектов по их плоским проекциям на подстилающую поверхность [Текст] / И.Л. Егошина, Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов // «Техническое зрение в системах управления-2012»: сборник материалов научно-технической конференции. – Москва, 2012. – С. 59-61.

34.Егошина, И.Л. Помехоустойчивость итерационного алгоритма углового согласования трехмерных изображений [Текст] /И.Л. Егошина // «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание - 2012»: сборник материалов X международной научно-технической конференции. – Курск: ЮЗГУ, 2012. – С.35-37.

35.Egoshina, I.L. The iterative algorithm of the angular matching of images of space group objects [Text] / I.L. Egoshina, J.A. Furman, R.V. Eruslanov // «Pattern recognition and image understanding. OGRW-8-2011»: 8-th Open German-Russian Workshop. – Nizhny Novgorod, 2011. – Pp. 68-70.

36.Егошина, И.Л. Согласование изображений пространственно расположенных групповых точечных объектов по угловым координатам [Текст] / И.Л. Егошина, Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов //«Математические методы распознавания образов. ММРО–15»: материалы 15-й Всероссийской конференции. – Петрозаводск, 2011. – С.390-393.

37.Егошина, И.Л. Согласованная фильтрация зашумленных дискретных кватернионных сигналов [Текст] / И.Л. Егошина, Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов // «Радиолокация и радиосвязь»: материалы V Всероссийская научно-технической конференции.– М: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 2011. – С.281-286.

38.Егошина, И.Л. 2D и 4D векторные сигналы с хорошими корреляционными свойствами [Текст] /И.Л. Егошина, Я.А. Фурман, Р.В. Ерусланов // «Радиолокация и радиосвязь»: материалы V Всероссийская научно-технической конференции. – М: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 2011. – С.286- 291.

39.Егошина, И.Л. Исследование эффективности процедуры упорядочения точек пространственных групповых точечных объектов медицинских изображений при их распознавании [Текст] / И.Л. Егошина // «Медико-экологические информационные технологии - 2011»: материалы XIV международной научно-технической конференции. – Курск: ЮЗГУ, 2011. – С. 207- 210.

40.Egoshina, I.L. Computing algorithm of the estimation of noise stability of results of the decision of the inverse problems of rotation 3D images [Text] /I.L. Egoshina // «Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies. PRIA-0-2010»: 10-th International Conference. – St.Petersburg, 2010. – Pp.17-18.

41.Egoshina, I.L. Streamiling of points of group pointwise objects under the matching principle each other [Text] / I.L. Egoshina, N.A. Trepalov // «Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies. PRIA-0-2010»: 10th International Conference. – St.Petersburg, 2010. – Pp.11-12.

42.Егошина, И.Л. Оптимизация помехоустойчивости результатов решения обратной задачи вращения трехмерных векторных сигналов [Текст] /И.Л. Егошина// «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание - 2010»: сборник материалов X международной научно-технической конференции. – Курск: ЮЗГУ, 2010. – С.49-50.

43.Egoshina, I.L. Defining the parameters of quaternion signals rotation [Text] /I.L. Egoshina //«Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies. PRIA-0-2008»: 9-th International Conference. – Nizhni Novgorod, 2008. – Vol.1. – Pp.116-119.

44.Egoshina, I.L. Filtration of spatially deposited rectilinear image borders [Text] / I.L. Egoshina // «Information and telecommunication technologies in intelligent systems»: International Conference. – Katania, Italy, 2006. – Pp. 86-88.

45.Егошина, И.Л.Восстановление объекта из изображений его частей [Текст] / И.Л. Егошина, А.О. Евдокимов // «Математические методы распознавания образов. ММРО-11»: материалы 11-й всероссийской конференции. – Москва, 2003. – С. 292-295.

46.Егошина, И.Л.Обнаружение и выделение прямолинейных границ антропогенных объектов в телевизионном кадре [Текст] /И.Л. Егошина, А.О. Евдокимов // «Телевидение: передача и обработка изображений»: материалы международной конференции. – Санкт-Петербург, 2002. – С.56-57.

47.Егошина, И.Л. Обработка изображений антропогенных объектов с протяженными прямолинейными границами[Текст] / И.Л. Егошина, Я.А. Фурман // «Методы и средства обработки сложной графической информации»: материалы 5-ой Всероссийской конференции. – Нижний Новгород, 1998. – С. 86.

Свидетельства о регистрации программы для ЭВМ:

48.Егошина И.Л. Программный комплекс восстановления изображения 3D объекта по его плоским проективным изображениям / Р.В. Ерусланов, Я.А. Фурман, И.Л. Егошина // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 20136102227. – 09.01.2013.

49.Егошина, И.Л. Программа для исследования обратной задачи вращения пространственных групповых точечных объектов / И.Л. Егошина, Я.А. Фурман // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2012617393. – 16.08.2012.

50.Егошина, И.Л. Программа для исследования итерационного алгоритма углового согласования пространственных групповых точечных объектов / И.Л. Егошина, Я.А. Фурман // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2012617392. – 16.08.2012.

51.Егошина, И.Л. Программа для решения обратной задачи вращения поливекторных сигналов. /Я.А. Фурман, И.Л. Егошина, Д.Г.Хафизов, Р.Г. Хафизов // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009610894. – 09.02.2009.