Быстродействующее устройство ввода и предварительной обработки изображений в системе распознавания видеоинформации

• Автор: Архипов, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 138 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ВВОДА

И ПРЕДВАРИТЕЛЫ1Й ОБРАБОТКИ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ

1.1 Устройства ввода и предварительной обработки видеоизображений

1.2 Методы улучшения качества видеоизображения.

1.2.1 овышение контрастности и расширение динамического диапазона видеоизображения

1.2.2 овышение отношения сигналшум.

1.2.3 Преобразование изображения в двухградационное.

1.3 Методы построения контуров объектов, расположенных

на плоскости

1.4 Методы ориентации и нормализации растровых изображений нестабильных символов.
1.4.1 Сегментация символьных строк
1.4.2 Нормализация изображений символов.
Выводы по главе 1
ГЛАВА 2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ УСТРОЙСТВА ВВОДА И
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ .
2.1 Аналогоцифровое преобразование видеосигнала изображения
2.2 Улучшение качества видеоизображения
2.3 Построение контуров объектов.
2.4 Ориентация и нормализация растровых изображений
нестабильных символов.
2.5 Обобщенная функциональная модель устройства ввода и предварительной обработки видеоизображения
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ
3.1 Улучшение качества видеоизображения.
3.1.1 Увеличение скорости и точности повышения контрастности и расширения динамического диапазона изображения.
3.1.2 Повышение скорости увеличения отношения сигналшум.
3.1.3 Увеличение точности и скорости преобразования полутонового изображения в двухградационное.
3.2 Увеличение скорости определения координат объектов на плоскости
3.2.1 Построение векторов граней объектов
3.2.2 Объединение векторов в объекты.
3.2.3 Определение положения объектов на плоскости
3.3 Ориентация и нормализации растровых изображений нестабильных символов.
3.3.1 Увеличение скорости сегментации строк надписей.
3.3.2 Нормализация изображений символов
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАИЕ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АЛГОРИТМОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ
ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ.
4.1 Математическое моделирование методов предварительной обработки видеоизображения
4.4 Анализ влияния разработанных методов и алгоритмов предварительной обработки на точность распознавания символов
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5 СТРУКТУРА УСТРОЙСТВ ВВОДА И
ПРЕДВАРИТЕЛЫЮЙ ОБРАБОТКИ ВИДЕОИЗОБРАЖЫ1ИЙ
5.1 Способы структурнофункциональной организации устройств ввода
и предварительной обработки видеоизображений
5.2 Устройство ввода видеоизображения с ГБАинтсрфейсом
5.3 Устройство ввода видеоизображения со строчной перестановкой
5.4 Устройство ввода и предварительной обработки видеоизображений
на основе цифрового сигнального процессора
5.5 Устройство ввода и предварительной обработки видеоизображений
для конвейерных систем распознавания нестабильных символов
5.6 Сравнительный анализ быстродействия устройства.
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Разработан алгоритм повышения отношения сигналшум в изображении, основанный на усреднении сильно коррелированных соседних видеокадров, позволяющий повысить скорость обработки. Создан метод выделения в изображении символьных строк, основанный на быстром поиске чередующихся черных и белых участков изображения, свойственных символам. Разработан метод ускорения алгоритма формирования описания объемных тел на плоскости в виде векторов, основанный на кусочнолинейной аппроксимации границ тел. ЭВМ алгоритмов распознавания. Результаты работы, а также патент на изобретение 0 Устройство для ввода изображения в ЭВМ, используются в ОАО Прибор г. Курск при разработке аппаратных средств быстрого ввода видеоинформации в системах регистрации полстных данных, учебном процессе Курского ГТУ для студентов специальности Вычислительные машины, комплексы, системы и сети и направления подготовки Информатика и вычислительная техника в учебных дисциплинах Теория открытых систем гибких автоматизированных производств и Цифровая обработка и анализ изображений. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и получили положительную оценку на 5й, 6й и 9й Российской научнотехнической конференции Материалы и упрочняющие технологии Курск, , , гг. Медикоэкологические информационные технологии Курск, , г. Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций Рязань, г. Хй, Х1й, ХШй научнотехнической конференции с участием зарубежных специалистов Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления Гурзуф, , , гг. Международной НТиПК Проблемы и перспективы автоматизации производства и управления Ташкент, , гг. Распознавание Курск, , гг. Международной конференции Распознавание образов и анализ изображений новые информационные технологии Самара, г. Всероссийской НТК Состояния и проблемы технических измерений Москва, , , гг. Вычислительной техники КГТУ в течение гг. Российских конференциях. Публикации. Основные результаты работы опубликованы в печатных трудах, в том числе в 2х патентах, 2х статьях одна опубликована за рубежом и написанной в соавторстве монографии, опубликованной за рубежом. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем разработаны в 7, , , методы повышения производительности процедур улучшения качества видеоизображения, в 8, 1 быстрый метод сегментации символьных строк, в 6, , , , , устройства ввода и предварительной обработки видеоинформации. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы, имеющего 2 наименования. Общий объем диссертации 8 с. Широкое применение устройства вода и предварительной обработки видеоинформации нашли в СТЗ ,. Основные функции, выполняемые такими устройствами, напрямую зависят от системы, в которую они входят. СТЗ классифицируются по следующим признакам а принципу действия двухпозиционные, координаторы, обзорносравнительные, биоструктуры б функциональному назначению определяющие свойства внешней среды, определенных объектов, параметры движения в среде в автономности автономные и неавтономные г дальности действия сверхближние, ближние, дальние и сверхдальние д методу получения информации пассивные и активные е количеству видеодатчиков монокулярные, бинокулярные, бинокулярные с дополнительным третьим видедатчиком, бинокулярные с дополнительным третьим и четвертым видедатчиком и поликулярные ж виду рабочей информации одномерные, двумерные и трехмерные з способу размещения стационарные, нестационарные и комбинированные и методу обработки сигнала аналоговые непрерывные, цифровые дискретные и аналогоцифровые комбинированные к анализу цвета чернобелые и цветные 7,,,1. Устройства ввода и предварительной обработки видеоинформации карты видеоввода или видсозахвата по применимости разделяются на два вида промышленные и общего применения. По способу подключения к ЭВМ с 1БА и РСТ интерфейсом не рассматриваются с СОМ, ЬРТинтерфейсом, как более медленные или обладающие небольшой разрешающей способностью. БА интерфейс является более медленным чем РС1 и в настоящее время фактически не применяется.