Программное обеспечение систем технического зрения на базе IBM-совместимых персональных компьютеров

• Автор: Богуславский, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с.

Оглавление.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
1.1. Основные задачи СТЗ
1.2. Назначение ГИП
1.3. Режимы функционирования программного обеспечения СТЗ
1.4. Архитектура программного обеспечения СТЗ
1.5. Структура подсистемы ГИП
1.6. Графическая библиотека нижнего уровня
1.7. Библиотека классов ГИП
1.8. Классы интерфейсных элементов СТЗ
1.9. Интерфейсные элементы для представления поля зрения СТЗ
1.10. Интерфейсные элементы для настройки алгоритма обработки изображений
ГЛАВА 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ
2.1. Назначение подсистемы обработки изображений
2.2. Описание изображения
2.3.Признаки изображения
2.4. Оболочки алгоритмов
2.5. Алгоритмы выделения элементарных признаков
2.6. Визуализация изображений и гистограмм
2.7. Проектирование алгоритма обработки изображений СТЗ
2.8. Обработка ошибок и отладка ПрО СТЗ
ГЛАВА 3. РАБОТА С АППАРАТУРОЙ И ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ
3.1. Структура аппаратного обеспечения СТЗ
3.2. Подсистема интерфейса с аппаратурой
3.3. Взаимодействие с устройством ввода зрительной информации
3.4. Работа с таймером

3.5. Использование последовательного порта
3.6. Подсистема хранения данных
3.7. Хранение параметров объектов ПрО СТЗ
3.8. Форматы изображений
3.9. Хранение результатов работы СТЗ
3.10. Дополнительная обработка результатов работы СТЗ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1. Прикладные СТЗ, разработанные в процессе выполнения
диссертации
Классы библиотеки ГИП
Макет СТЗ с одним полем зрения

Введение.
Среди проблем, возникающих при разработке прикладных и научно-исследовательских автоматизированных комплексов, выделяется круг задач, связанных с обработкой зрительной информации в реальном времени. Подобные задачи возникают в автоматизации контроля, управлении промышленными установками, информационных системах мобильных роботов. Необходимость функционирования систем технического зрения (СТЗ) в режиме реального времени оказывает существенное влияние на выбор аппаратного и программного обеспечения (ПрО) для реализации этих систем. В ряде СТЗ используются рабочие станции с операционными системами (ОС) реального времени, а также специализированные вычислительные машины и процессоры для обработки зрительной информации. Высокая стоимость СТЗ на базе подобного аппаратного обеспечения затрудняет их использование в небольших прикладных и исследовательских комплексах.
Один из способов расширения сферы применения СТЗ заключается в использовании широко распространенного аппаратного и программного обеспечения - в первую очередь, на базе персональных компьютеров (ПК). Исследование возможностей использования персональных компьютеров в составе СТЗ является актуальным, поскольку данное решение позволяет сократить стоимость системы в 10-15 раз по сравнению с применением специализированного оборудования [28, 31].
С начала 80-х гг. развитие ПК сопровождается увеличением вычислительной мощности и графических возможностей. Возможности применения 1ВМ-совместимых ПК для построения СТЗ значительно расширились с появлением процессора Ме1 80386 и графического видеоадаптера УСА [31].
На основе анализа ряда работ по робототехнике [43, 45-54, 56, 58, 59, 63, 65, 66, 70-73] за последние 3 года можно заключить, что сфера применения ПК в составе СТЗ постепенно расширяется и уже в настоящее время подобное решение является равноправным наряду с использованием рабочих

3) установка текущего цвета рисования;
4) рисование прямоугольника текущим цветом;
5) рисование залитого прямоугольника текущим цветом;
6) перемещение пера в заданную точку экрана;
7) определение цвета пиксела с заданными координатами;
8) вывод строки символов, начиная с текущей позиции пера;
9) рисование отрезка из текущей позиции пера в заданную точку;
10)рисование отрезка с заданием начальной и конечной точки;
11 Определение размера буфера в ОЗУ для запоминания прямоугольной экранной области;
12)копирование прямоугольной экранной области из видеопамяти в буфер в ОЗУ;
13)копирование прямоугольной экранной области из буфера ОЗУ в видеопамять.
Для того, чтобы сделать исходный текст ПрО СТЗ независимым от используемой графической библиотеки нижнего уровня, в тексте имена функций графической библиотеки не используются. Вместо них используется набор имен, которым средствами препроцессора языка Си++ поставлены в соответствие имена функций графической библиотеки нижнего уровня. Эти макроподстановки содержатся в отдельном заголовочном файле. Например, для установки текущего цвета используется имя gd_setColor, раскрываемое препроцессором в обращение к функции £§_8е1со1ог, а рисование отрезка §ё_с1гал¥1лпе - в вызов двух функций (перемещение пера в начальную точку отрезка и рисование отрезка в конечную):
#с1ейпе £с1_5егСо1ог(а) fg_setcolor(a)
#<1ейпе gd_drawLme(xl, у 1, х2, у2) fg_move(xl, у1)Т§_4га¥(х2, у2)
Таким образом определяется АР1 абстрактной графической библиотеки нижнего уровня. Для использования конкретной библиотеки требуется лить написать соответствующий заголовочный файл с макроподстановками. Если в подключаемой библиотеке отсутствуют необходимые функции, необходимо