<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">bsuir</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Доклады БГУИР</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Doklady BGUIR</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-7648</issn><issn pub-type="epub">2708-0382</issn><publisher><publisher-name>БГУИР</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.35596/1729-7648-2024-22-1-116-124</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">bsuir-3865</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Математическая модель для построения карты расположения областей, составляющих фоновую обстановку для оптико-электронных систем</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mathematical Model for Constructing a Map of the Location of Areas that Make Up the Background Environment for Optical-Electronic Systems</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сергеенко</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Siarheyenka</surname><given-names>А. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сергеенко Андрей Владимирович, мл. науч. сотр. 2-й группы науч.-исслед. лаб. факультета связи и автоматизированных систем управления</p><p>220057, г. Минск, просп. Независимости, 220</p><p>Тел.: +375 29 652-62-06</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Siarheyenka Andrey Vladimirovich, Junior Researcher of the 2nd Group of the Research Laboratory at the Department of Communications and Automated Control Systems</p><p>220057, Minsk, Nezavisimosti Ave., 220</p><p>Tel.: +375 29 652-62-06</p></bio><email xlink:type="simple">andrew-sergeenko@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Липлянин</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Liplianin</surname><given-names>A. Y.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>канд. техн. наук, нач. цикла каф. автоматизированных систем управления войсками</p><p>г. Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Cand. of Sci., Head of the Cycle at the Department of Automated Control Systems</p><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хижняк</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khizhniak</surname><given-names>А. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>канд. техн. наук, доц., вед. науч. сотр. 2-й группы науч.-исслед. лаб. факультета связи и автоматизированных систем управления</p><p>г. Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Cand. of Sci., Associate Professor, Senior Researcher of the 2nd Group of the Research Laboratory at the Department of Communications and Automated Control Systems</p><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Военная академия Республики Беларусь</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Military Academy of the Republic of Belarus</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>02</month><year>2024</year></pub-date><volume>22</volume><issue>1</issue><fpage>116</fpage><lpage>124</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Сергеенко А.В., Липлянин А.Ю., Хижняк А.В., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Сергеенко А.В., Липлянин А.Ю., Хижняк А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Siarheyenka А.V., Liplianin A.Y., Khizhniak А.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3865">https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3865</self-uri><abstract><p>Представлена разработанная математическая модель для построения карты расположенияобластей, составляющих фоновую обстановку для оптико-электронных систем. Особенностью предложенной модели является то, что при определении, к какому классу относится конкретный пиксель, учитываются одновременно значения классов соседних пикселей, а также пространственное положение пикселя. Приведены количественные оценки адекватности данной модели и существующих математическихмоделей изображений, способных осуществить построение карт расположения областей. Предлагаемаямодель сравнивалась с Марковcкой моделью, блочной Марковской моделью, моделью Гиббса, блочноймоделью Гиббса и дважды стохастической моделью с квантованием по уровню. Оценку адекватности проводили с использованием разработанной авторами искусственной нейронной сети, оценивающей сходство двух изображений по нормированному показателю сходства, находящемуся в интервале от 0.0 до 1.0,и ее k-кратной перекрестной проверки. Результаты сравнения показали, что разработанная модель по вычисленному показателю не менее чем в три раза лучше известных.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A developed mathematical model is presented for constructing a map of the location of areas that make up the background environment for optical-electronic systems. A feature of the proposed model is that when determining which class a particular pixel belongs to, the class values of neighboring pixels, as well as the spatial position of the pixel, are simultaneously taken into account. Quantitative assessments of the adequacy of this model and existing mathematical image models capable of constructing maps of the location of areas are given. The proposed model was compared with the Markov model, block Markov model, Gibbs model, block Gibbs model and doubly stochastic model with level quantization. Adequacy assessment was carried out using an artificial neural network developed by the authors, which evaluates the similarity of two images using a normalized similarity index ranging from 0.0 to 1.0, and its k-fold cross-validation. The comparison results showed that the developed model, according to the calculated indicator, is at least three times better than the known ones.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оптико-электронные средства</kwd><kwd>математическая модель изображений</kwd><kwd>оценка адекватности</kwd><kwd>обработка изображений</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>optical-electronic means</kwd><kwd>mathematical model of images</kwd><kwd>adequacy assessment</kwd><kwd>image processing</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сергеенко, А. В. Универсальный инструментарий для исследования работы алгоритмов обнаружения в оптическом диапазоне / А. В. Сергеенко, А. Ю. Липлянин, А. В. Хижняк // Вестник Полоцкого государственного университета. 2020. № 12. С. 36–43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Siarheyenka A. V., Liplianin A. Y., Khizniak A. V. (2020) Universal Tools for Analysis of Algorithms for Detecting Targets in the Optical Range. Bulletin of Polotsk State University. (12), 36–43 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Имитационное моделирование в задачах оптического дистанционного зондирования / Г. М. Креков [и др.]. Новосибирск: Наука, 1988.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krekov G. M., Orlov V. M., Belov V. V., Belov M. L., Belokchvostikov A. V., Mishin I. V., et al. (1988) Simulation Modeling in Optical Remote Sensing Problems. Novosibirsk, Nauka Publ. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сергеенко, А. В. Методика расчета параметров адекватности математической модели изображения / А. В. Сергеенко, А. Ю. Липлянин, А. В. Хижняк // Проблемы физики, математики и техники. 2023. Т. 56, № 3. С. 94–99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Siarheyenka A. V., Liplianin A. Y., Khizniak A. V. (2023) Method for Calculating the Adequacy Parameters of Image Mathematical Model. Problems of Physics, Mathematics and Engineering. 56 (3), 94–99 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">TORCH.NN [Electronic Resource] // PyTorch. Mode of access: https://pytorch.org/docs/stable/nn.html. Date of access: 01.08.2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">TORCH.NN. PyTorch. Available: https://pytorch.org/docs/stable/nn.html (Accessed 1 August 2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cross-Validation: Evaluating Estimator Performance [Electronic Resource] // Scikit-Learn. Mode of access: https://scikit-learn.org/stable/modules/cross_validation.html. Date of access: 01.08.2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cross-Validation: Evaluating Estimator Performance. Scikit-Learn. Available: https://scikit-learn.org/stable/ modules/cross_validation.html (Accessed 1 August 2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
