МЕТОД СИНХРОНІЗАЦІЇ ВІДЕОПОТОКІВ В РЕЖИМІ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ В РОБОЧОМУ СЕРЕДОВИЩІ ЯБЛУНЕВОГО САДУ

Анотація

Моніторинг та аналіз стану врожайності в яблуневому саду є важливими для здійснення ефективного садівництва. Безпілотні літальні апарати (БПЛА) усе частіше використовуються для цієї мети завдяки їхній здатності знімати зображення та відео високої роздільної здатності саду з різних ракурсів. Однак синхронізація відеопотоків із кількох БПЛА в реальному часі може спричиняти низку технічних проблем. Так, традиційна архітектура управління групою БПЛА під назвою «контролер-працівник», яка використовується для синхронізації відеопотоку, схильна до проблем із затримкою, що може негативно вплинути на точність системи моніторингу. Тому, для вирішення подібної проблеми, у цій роботі пропонується децентралізований метод із використанням консенсусного алгоритму, який дає змогу групі БПЛА синхронізувати свої відеопотоки в режимі реального часу без огляду на централізований пристрій керування. Запропонований метод також вирішує проблеми обмеженого підключення до мережі та враховує негативний вплив чинників навколишнього середовища, таких як пориви вітру та високу хмарність. Розроблена автоматизована система, що ґрунтується на запропонованому методі, може працювати в середовищах із низьким рівнем підключення та справлятися з проблемами, пов’язаними із чинниками робочого середовища фруктового саду. У результаті проведення експериментальних досліджень над автоматизованою системою встановлено, що запропонований підхід забезпечує синхронізацію відеопотоку в реальному часі з мінімальною затримкою та високою точністю. Зокрема, оцінка синхронізації відеопотоків за індексом SSIM коливається від 0,79 до 0,92 із середнім значенням 0,87, а за індексом PSNR – від 22 до 39, що свідчить про високу ефективність роботи розробленої системи з відеопотоками та високою якістю отриманої інформації з комбінованих зображень. Заразом було доведено ефективність розробленої системи із запропонованим підходом, що підтверджується високим середнім значенням 82,69 % показника достовірності виявлення яблук та низьким середнім рівнем похибок І (14,67 %) та II (18,33 %) роду. Загалом запропонований метод забезпечує більш надійний та ефективний підхід до синхронізації відеопотоку в реальному часі в яблуневому саду, що може значно покращити моніторинг та управління яблуневими садами.