<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Математическая физика и компьютерное моделирование</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">2587-6325</issn><issn publication-format="electronic">2587-6902</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15688/mpcm.jvolsu.2026.2.2</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">О ПРИМЕНЕНИИ ОПЕРАТОРОВ КРИВИЗНЫ ДЛЯ ЗАДАЧ  РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТОВ НА ИЗОБРАЖЕНИИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ON THE APPLICATION OF CURVATURE OPERATORS TO PROBLEMS OF OBJECT RECOGNITION IN IMAGES</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Баркова</surname><given-names>Анастасия Юрьевна</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Barkova</surname><given-names>Anastasia</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><email>barkova.anastasia2015@yandex.ru</email></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Клячин</surname><given-names>Владимир Александрович</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Klyachin</surname><given-names>Vladimir</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><email>klyachin.va@volsu.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1922-7849</contrib-id></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Volgograd State University</institution><city xml:lang="en">Volgograd</city><country xml:lang="en">Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="ru">Волгоградский государственный университет</institution><city xml:lang="ru">Волгоград</city><country xml:lang="ru">Российская Федерация</country></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2026-10-27"><day>27</day><month>10</month><year>2026</year></pub-date><volume>29</volume><issue>2</issue><fpage>20</fpage><lpage>29</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-03-19"><day>19</day><month>03</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-05-07"><day>07</day><month>05</month><year>2026</year></date></history><permissions><license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:title="CC BY 4.0"><ali:license_ref>https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref><license-p xml:lang="ru">CC BY 4.0</license-p></license></permissions><self-uri content-type="pdf" xlink:href="publication-858c3531-81f5-4d63-b671-195d4ccb80f2.pdf" xlink:title="PDF"/><abstract xml:lang="ru"><p>В представленной работе решается задача классификации объектов на изображениях с применением классических методов машинного обучения. В качестве источников для формирования вектора признаков были выбраны приближенные значения гауссовой и средней кривизн поверхности графика функции яркости каждой цветовой компоненты точки на изображении. Основой возможности применения указанных величин являются классические теоремы единственности и устойчивости решений краевых задач Дирихле для соответствующих дифференциальных уравнений с частными производными. Указанные выше приближенные величины вычисляются с помощью операторов Собеля, реализация которых встроена в библиотеку компьютерного зрения OpenCV. Тестирование проводилось на нескольких наборах данных с использованием различных методов машинного обучения. Результаты показали высокую эффективность предложенного метода для обнаружения объектов с четкой формой.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>This paper is dedicated to the solution of the problem of classifying objects in images using classical machine learning methods. Approximate values of the Gaussian and mean curvatures of the surface of the luminance function plot for each color component of a point in the image were chosen as sources for generating the feature vector. The basis for applying these values is the classical theorems on the uniqueness and stability of solutions to Dirichlet boundary value problems for the corresponding partial differential equations. The above approximate values are calculated using Sobel operators, an implementation of which is built into the OpenCV computer vision library. Testing was conducted on several datasets using various machine learning methods. The results demonstrated the high effectiveness of the proposed method for detecting objects with distinct shapes.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>классификация изображений</kwd><kwd>гауссова кривизна</kwd><kwd>средняя кривизна</kwd><kwd>оператор Собеля</kwd><kwd>машинное обучение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>image classification</kwd><kwd>Gaussian curvature</kwd><kwd>mean curvature</kwd><kwd>Sobel operator</kwd><kwd>machine learning</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Александров, А. Д. Задача Дирихле для уравнения Detjjzij jj = '(z1; :::; zn; z; x1; :::; xn).I / А. Д. Александров // Вестник ЛГУ. Сер. Математики, мех. и астрон. – 1958. – Т. 1, № 1. – C. 5–24.</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Гилбарг, Д. Эллиптические дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка / Д. Гилбарг, М. Трудингер. – М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – 464 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М. : Техносфера, 2012. – 1104 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Горяинов, С. И. Использование оператора Собеля для выделения контуров изображений отпечатков пальцев / С. И. Горяинов // Наука XXI века: проблемы, поиски, решения : материалы XL науч.-практ. конф., г. Миасс, 22 апреля 2016 г. – Миасс : Геотур. – 2016. – C. 27–31.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, А. А. Метод интегральных преобразований в решении задачи обнаружения малогабаритных транспортных средств на изображениях / А. А. Клячин, В. А. Клячин // Математическая физика и компьютерное моделирование. – 2024. – Т. 27, № 4. – C. 23–38. – DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2024.4.3</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Лукашевич, М. М. Цифровая обработка изображений и распознавание образов / М. М. Лукашевич. – Минск : БГУИР, 2023. – 72 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Погорелов, А. В. Принцип максимума для обобщенных решений уравнения _(rz; z; x)detjjzij jj = '(x) / А. В. Погорелов // Докл. АН СССР. – 1983. – Т. 271, № 5. – C. 1064–1066.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Чернавский, А. В. Дифференциальная геометрия / А. В. Чернавский. – URL: http://higeom.math.msu.su/people/chernavski/chernav-difgeom2011.pdf</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">NumPy: The Fundamental Package for Scientific Computing with Python. – URL: https://numpy.org/</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">OpenCV: Get Started. – URL: https://opencv.org/get-started/</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Alexanderov A.D. The Dirichlet Problem for the Equation Detjjzijjj = '(Z1; :::; zn; z; x1; :::; xn).I. Vestnik LGU. Ser. Matematiki, mekh. i astron. [A. D. Alexandrov. Selected Works. Part 1: Selected Scientific Papers], 1996, vol. 1, no. 1, pp. 251-272.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Gilbarg D., Trudinger M. Elliptic Partial Differential Equations of Second Order. Moscow, Nauka. Gl. red. fiz.-mat. lit., 1989. 464 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Gonsales R., Vuds R. Digital Image Processing. Moscow, Tekhnosfera Publ., 2012. 1104 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Goryainov S.I. Using the Sobel Operator for Edge Detection in Fingerprint Images. Nauka XXI veka: problemy, poiski, resheniya: materialy XL nauch.-prakt. konf., g. Miass, 22 aprelya 2016 g. – Miass: Geotur, 2016, pp. 27-31.</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin A.A., Klyachin V.A. The Method of Integral Transformations in Solving the Problem of Detecting Small-Sized Vehicles in Images. Matematicheskaya fizika i kompyuternoe modelirovanie [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2024, vol. 27, no. 4, pp. 23-38. DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2024.4.3</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Lukashevich M.M. Digital Image Processing and Pattern Recognition. Minsk, BGUIR, 2023. 72 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Pogorelov A.V. The Maximum Principle for Generalized Solutions of the Equation _(rz;Z; x)detjjzijjj = '(X). Dokl. AN SSSR [Doklady Mathematics], 1983, vol. 271, no. 5, pp. 1064-1066.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Chernavskiy A.V. Differential Geometry. URL: http://higeom.math.msu.su/people/-chernavski/chernav-difgeom2011.pdf</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">NumPy: The Fundamental Package for Scientific Computing with Python. URL: https://numpy.org/</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">OpenCV: Get Started. URL: https://opencv.org/get-started/</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
