Алгоритмы выделения базовых и способы формирования инвариантных к повороту, переносу и изменению масштаба признаков объектов

• Автор: Стулов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 197 с. : ил.

1. АНАЛИЗ ВОПРОСОВ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ РАСПОЗНАВАНИЯ В СТЗ
1.1. Общие принципы функционирования СТЗ
1.2. Технологические схемы обработки и анализа изображений в СТЗ
1.3. Особенности формирования признаков распознаваемых объектов в СТЗ
1.4. Типы признаков объектов, используемых в СТЗ (обзор литературы)
Выводы по разделу
Задачи исследования
2. АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ОБЪЕКТА И ИЗОБРАЖЕНИЯ ИЗ РАЗОМКНУТЫХ ЛИНИЙ
2.1. Алгоритмы вычисления признаков ОРЛ
2.1.1. Определения
2.1.2. Вычисление длины и площади дискретной линии
2.1.3. Вычисление расстояния от любой точки линии до центра тяжести и
одной из концевых точек
2.1.4. Длина проекции линии на оси
2.1.5. Угол наклона объекта
2.1.6. Описанный вокруг объекта прямоугольник
2.1.7. Алгоритмы определения кривизны
2.1.8. Алгоритмы поискан подсчета особых точек линии
2.1.9. Длины вогнутых и выпуклых участков
2.1.10. Длины изогнутых участков и их количество на линии
2.1.11. Моменты инерции ОРЛ
2.1.12. Степенные моменты ОРЛ
2.1.13. Формирование безразмерных признаков ОРЛ
2.1.14. Исследование инвариантности безразмерных признаков к ППМ ОРЛ
2.2. Алгоритмы вычисления признаков изображения с объектами из разомкнутых линий
2.2.1. Размер изображения с ОРЛ и количество объектов
2.2.2. Признаки изображения на основе длин и площадей ОРЛ
2.2.3. Признаки изображения, связанные с линиями, соединяющими концевые точки, центр тяжести и одну из концевых точек с любой точкой линии
2.2.4. Признаки изображения, связанные с длинами проекций ОРЛ на осп
2.2.5. Признаки изображения, связанные с периметрами описанных вокруг
ОРЛ прямоугольников
2.2.6. Признаки изображения, связанные с кривизной ОРЛ
2.2.7. Признаки изображения, связанные с локальными максимумами, минимумами и экстремумами ОРЛ
2.2.8. Характеристики изображения, связанные с числом перегибов ОРЛ
2.2.9. Признаки изображения, связанные с вогнутыми, выпуклыми, изогнутыми направо и палево участками ОРЛ
2.2.10. Признаки изображения, связанные с различными моментами ОРЛ
2.2.11. Формирование безразмерных признаков изображения с ОРЛ
2.2.12. Исследование инвариантности безразмерных признаков изображения
к ППМ ОРЛ
Выводы по разделу

3. АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ОБЪЕКТА И ИЗОБРАЖЕНИЯ ИЗ ЗАМКНУТЫХ ЛИНИЙ
3.1. Алгоритмы вычисления признаков 03Л
3.1.1. Определения
3.1.2. Вычисление периметра и площади объекта
3.1.3. Вычисление расстояния от центра тяжести объекта до его любой точки
3.1.4. Длина проекции ОЗЛ на оси
3.1.5. Ширина и длина объекта
3.1.6. Угол наклона объекта
3.1.7. Описанный вокруг объекта прямоугольник
3.1.8. Характеристики ОЗЛ, связанные с кривизной линии
3.1.9. Характеристики ОЗЛ. связанные с особыми точками линии
3.1.10. Длины вогнутых и выпуклых участков ОЗЛ
3.1.11. Длины изогнутых налево и направо участков ОЗЛ
3.1.12. Моменты инерции ОЗЛ
3.1.13. Степенные моменты ОЗЛ
3.1.14. Выпуклая оболочка объекта
3.1.15. Характеристики выпуклой оболочки ОЗЛ
3.1.16. Алгоритмы определения вложенности объектов
3.1.17. Формирование безразмерных признаков ОЗЛ
3.1.18. Исследование инвариантности безразмерных признаков к ППМ ОЗЛ
3.2. Алгоритмы вычисления признаков изображения с объектами из замкнутых линий
3.2.1. Признаки изображения на основе периметров и площадей ОЗЛ
3.2.2. Признаки изображения, связанные с длинами линий, соединяющих центр тяжести с точками ОЗЛ
3.2.3. Признаки изображения, связанные с длинами проекций ОЗЛ на оси
3.2.4. Признаки изображения, связанные с периметрами описанных вокруг ОЗЛ прямоугольников
3.2.5. Признаки изображения, связанные с кривизной ОЗЛ
3.2.6. Признаки изображения, связанные с локальными максимумами, минимумами и экстремумами ОЗЛ
3.2.7. Характеристики изображения, связанные с числом перегибов ОЗЛ
3.2.8. Признаки изображения, связанные с вогнутыми, выпуклыми, изогнутыми направо и налево участками ОЗЛ
3.2.9. Признаки изображения, связанные с различными моментами ОЗЛ
3.2.10. Признаки изображения, связанные с длиной и шириной ОЗЛ
3.2.11. Признаки изображения, связанные с характеристиками выпуклых форм ОЗЛ
3.2.12. Формирование безразмерных признаков изображения с ОЗЛ
3.2.13. Исследование инвариантности безразмерных признаков изображения
к ППМ ОЗЛ
Выводы по разделу
4. АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ПЛОЩАДНОГО ОБЪЕКТА
И ИЗОБРАЖЕНИЯ С ТАКИМИ ОБЪЕКТАМИ
4.1. Алгоритмы вычисления признаков Г10
4.1.1. Определения
4.1.2. Вычисление площади объекта
4.1.3. Периметр объекта
4.1.4. Длины проекции объекта на оси

4.1.5. Вложенность площадных объектов
4.1.6. Длина и ширина объекта
4.1.7. Угол наклона объекта
4.1.8. Описанный вокруг объекта прямоугольник
4.1.9. Вычисление моментов инерции ПО
4.1.10. Вычисление степенных моментов ПО
4.1.11. Выпуклые оболочка и форма ПО
4.1.12. Расстояние от центра тяжести ПО до его границы
4.1.13. Характеристики ПО, вычисляемые по его внешнему контуру
4.1.14. Характеристики выпуклой оболочки ПО
4.1.15. Характеристики выпуклой формы ПО
4.1.16. Формирование безразмерных признаков ПО
4.1.17. Исследование инвариантности безразмерных признаков к ППМ ПО
4.2. Алгоритмы вычисления признаков изображения с площадными объектами
4.2.1. Признаки изображения на основе площадей ПО
4.2.2. Признаки изображения на основе периметров ПО
4.2.3. Признаки изображения на основе длин проекций ПО на оси
4.2.4. Признаки изображения на основе расстояния от центра тяжести Г10 до
его границы
4.2.5. Характеристики изображения, связанные с длиной и шириной объекта
4.2.6. Характеристики изображения, связанные с описанными вокруг ПО прямоугольниками
4.2.7. Признаки изображения на основе характеристики внешних контуров ПО
4.2.8. Признаки изображения, связанные с выпуклыми формами и оболочками внешних контуров ПО
4.2.9. Признаки изображения на основе различных моментов ПО и их внешних контуров
4.2.10. Признаки изображения на основе различных моментов выпуклых форм
и оболочек внешних контуров ПО
4.2.11. Формирование безразмерных признаков изображения с ПО
4.2.12. Исследование инвариантности безразмерных признаков изображения
к ППМ объектов
Выводы по разделу
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ОБЪЕКТОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
5.1. Функциональная схема экспериментальной установки
5.2. Структура проіраммной системы вычисления признаков объектов и изображений
5.3. Обработка и анализ изображений дефектных участков материалов и изделий
5.3.1. Введение
5.3.2. Обработка и анализ изображений с линейной структурой
5.3.3. Обработка и анализ изображений, содержащий замкнутые объекты
5.3.4. Обработка и анализ изображений, содержащий площадные объекты
5.4. Вычисление геометрических характеристик промышленных деталей
5.5. Определение параметров дефектов печатных плат
Выводы по разделу
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

Для линии №10: къА] *4Л; кпА] К = ю-^ к22 =*24=^ «00 ;т200 /и0] тй1 «|0 от|(
7, _«21 • 7. . «20 . 7. _ "^00
25 ~ » Л31 “ I 37 ~ I •
Щ) Щ 02 Що
Для линии №11: к3
«00
к -ОЬк - к -^о-- к -■ к ~
Л9 “ 1 Л11 ~ > л16 — 5 л23 “
01 «01 "*02
,, _ т12 ■ «оо*«ш ■ «02 *от|0
л33 “ » л37 ~ * ) *38 “ I ‘
^12 Щ*Що ти*т1
Для линии №12: *,=А; *,=*■; *|6=^; *24=^; *ц=^;
^00 ^00 ^02 10
к _«по*«о| с
«02 *'«10 ’
Для линии №13: *, = В»; ^=^и; *24Л; *н = *2>;
_ «10 • и - «IL ■ L = übL; ■ к - /;720 ■ 7- _ «2|
«00 1 О ,o 1 «Г i 5 «00 i Ni — i «00 Л7 '”oo
”k- к - m2« • *•25 _ «21 • к -ühl- Je _ /H21
«10 ’ 24 _ l «10 «10 ’ 31 _ 1 «12 32 «12
«„, т,

Ь - «00 *«01 ■ _ «02 *«10 •
*37 _ * > Л38 “ * ! 44 ~ '
«02 «10 «II «12
«,п . , «,, . , «,
Для линии №14: £3= —; It4~
3 «00 «00 «00
i- = /;?-0 • 2- _ «21 ■ £ _ «20 ■ L _ «21 ■ 7. _
21 ! Л'25 ~ 1 *31 ~ 1 ft34 - I *37
«10 «10 «12 «20
Л. _ «02 +«20 *’АА ~~
= 5i ■ к _ «12 ' it - _«I0
«0. , Л12 «01 > ftl6 ‘ «02
«00 * «0. • ^38 _ «02 *«io
«02* "',0 ’ «Il *«12
Для линии №15: *4=^-; JL=Æ; к.„Л kv-^
■v4 , а-12 , Л.36 — , Л-25 — , Л:я]
т00 т0] т02 т]0 тх2
7 «02 *«10-,. _«02+«20
38 “ А > 44 ~ *
«II «12 «10+ «12
Для линии №16: *,=А; к4=^- к, А кпА *16=-^; кпА
«ОО «00 «00 «01 «02 «10
it 2- _OTH- t «20 « 7, _ «21 • г. _ «00 * «01 • « (12 *«10.
24 1 25 - 1 Л31 ~ I ?4 I 37 “ I I 38 I i
«10 «10 «12 «20 «02 «10 «II «12
/, _ «02 + «20
44 - ■
'10
Для линии №17: *3=Л; *ПЛ; *l6=^; *и=^; *3I Æ
«по «m «no «, „ ‘ «,
01 '"02 "40
£ _ ^00 _ ^02 *** ^20 37 ~ ^ » K 4i “ *
«02 *«10
Для линии №18: к}=^ к4=^ кп=^ к1ь=^] к22=^] к.„ = т^
I _«20- ,, «2, • 7, _«.» «01- ,, «02 * «10 ■ 7.
.31 I 34 _ > *37 _ * I *38 " “I " 1 *‘41
«12 «20 «02 «10 «II «12
12 - I Л16" I Л22 ~ > /v,25
«оо «оо «oi «02 «ю «ю
* I
Для линии №19: £„=—1кп=-^- к3[ =-^ Jt34= — ; к

2?И* t -£ü- Ï. - «20 • t _«2L- fr ■■■ ;»00*«01 > 12 » 3! ~ » 34 “ » Л37 ~ *
«00 «01 «12 «20 «02 «10