Ученые предложили смотреть «сквозь кожу» людей в воздушных поисковых операциях

Фото: US Air Force/flickr

В новой работе ученые предложили методику, улучшающую эффективность воздушных поисково-спасательных операций, «заточенных» на идентификацию участков человеческой кожи. Разработанный алгоритм учитывает не только цвет кожи, но и характерные спектры поглощения меланина, гемоглобина и воды, «просвечивающих» через кожу.

Исследование провели ученые из Технологического университета ВВС (AFIT), США. Статья с результатами их работы опубликована в журнале Applied Optics.

Системы поиска, основанные на анализе цветных изображений, отлично работают в контрастных условиях. Но когда дело доходит до идентификации объектов, близких по цвету к человеческой коже, заданный алгоритм дает сбой, находя много лишних объектов. Преодолеть эту трудность можно с использованием так называемых гиперспектральных снимков, каждый пиксель которых содержит больше информации, чем в обычных камерах, поскольку охватывает не только видимый диапазон света. Однако применение таких систем заметно увеличивает стоимость анализа. В новой работе ученые предложили способ сохранить эффективность метода и уменьшить его стоимость, ориентируясь в поисковом алгоритме на спектральные особенности человеческой кожи.

Данное исследование представляет собой сочетание методик физического анализа спектров и алгоритмов статистического распознавания шаблонов. Проанализировав массив ошибочных результатов, ученые пришли к выводу, что «кожа скорее красная, нежели зеленая». Красноватый оттенок ей придает мелатонин и окисленный гемоглобин. Применение гиперспектральных анализаторов является весьма трудоемкой и дорогостоящей процедурой, но для специфического применения не требуется знаний о полном спектре поглощения. Зная физические свойства кожи и ее компонент, ученые смогли сузить спектр, необходимый для исчерпывающего анализа. По оценкам исследователей, это уменьшило стоимость метода примерно в семь раз, а также сократило время поиска. В то же время использование расширенного спектра позволило в десятки раз снизить уровень неверных нахождений участков кожи.

В будущих работах ученые планируют учесть отражательные способности кожи, а также проанализировать происходящее на отдельных волосках рассеяние света.
Теги:

Читать еще на Чердаке: