Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. - Распознование и цифровая обработка изображений (1033973), страница 41
Текст из файла (страница 41)
14) ' где Π— расстояние объекта до цент: ра фотографирования; /., — действи- я ' тельный линейный размер детали на ; объекте; /., — линейный Размер на ,, трансформированном снимке; М— масштабный коэффициент, выбираемый из условия размеров сетчатки изображения. Точность описанного способа по ту определению параметров объектов за- ри бд 1, фотограмметрические висит главным образом от точности преобразования прямоугольника: Ь г, Э, 4 — нскодный прямоугольник; съема координат точек изображений. сиятото под пронвнольным На основе изложенных теоретиче" угольники, сиятото под пронвпоньпы ских предпосылок можно предложить ронлнный прямоугольник конкретный алгоритм преобразования изображений объектов первой группы, снятых под произв ным а р курсом, и приведения их к некоторому стандартному виду.
В качестве объекта исследования возьмем р , 2, 3 4 ( ис. 5.11)„ снятого под произвольным ракурсом 3' 4'). 3 оскость приведения (это изображени обозн взята плоскость четырехугольника 1, 2, 3, (в о щем с б ние плоскости или плоскостей привед ения может быть вы рано произвольно). о иночных ценАлгоритм преобразования одино ля объектов первой тральных проекций для группы. я ввод в память Э 1. На этом этапе алгоритма осуществляете — асстояния оптическои ЭВМ постоянного параметра / — фокусного рас воспринимающей системы. ять ЭВМ вводятся коор- Э т а и 2. На этом этапе алгоритма в память динаты четырех точек (угловых) прямоуг тельно произвольного начала координат), ( , , ( ), х .
гв)~ (Х4 гв). твляется ввод в па- Э т а п 3. На данном этапе алгоритма осуществляе мять ЭВМ координат (х,', г,') главной точки 0 снимка. Эта п 4. На этом этапе алгоритма происходит перенос начала координат в главную точку: 1 4 х Хз 1=1,2,3,4. гд= гд — г о' Э т а п 5. На этом этапе составляются уравнения прямых, Прямая, проходящая через следующие точки: 4 — г хд гв — 24 хв — хд 2,— 24 3 24 24 'Х вЂ” х 4 — 4 х, гд х,— х, 24 гд 24 — Хд гз — г, г †Хз — Хв 3 24 Хв — Х х, 24 х,— к, 24 — 2 Хв Хд гз 24 Х 2 хз х,— х, гд — гз хв — хв 24 — гв Эта п 6, На этом этапе алгоритма осуществляется раздельно решение трех систем уравнений, приводящее к системам уравнений вид (,."., — .в-'„) ( .."-'....-"„) ' ( — 1 ( ' 2* 1 О »4 хз 24 гз / ( »4 — хв 24 гз 1 Оит.
д. Эти же системы уравнений можно записать и так: адв х+Ьдз г+см=О; ( адз х+Ьдв г+сдв=О; ( адз х-)-Ьд, г+сд4=0; авд х+Ьвз г+сз4=.0; ( авз х+Ьвв г+с,4=0; ам х+Ьвв г+сзв —— 0; решение систем уравнений дает координаты точек пересечения прямых 1м 12 1з: Аналогичные решения для двух других систем уравнений позволяют определить координаты точек пересечения прямых 1, и 1в, т.
е. (хд„гд,) и (хп, 22,). Э та п У. Анализ точек 1,, 1„1, и отбор из них двух, лежащих на линии схода. 188 Точка 1д'. а) вычисление длин отрезков (см, рис. 5„(0): лд, =~К»д — х, )з+(..., )в ); 4(др д =) (», хг)з+(24 2,)в). а,, =1 У(х — .)'+(; — 24)'(: б) проверка местоположения точки 1 (вне или внутри аиализируеого четырехугольника).
П р и и е ч а и и е. Это и другие условия проверяются с учетом соответствующих ворогов. Если (1пп — д(ду,д, ) =- )41пду, то точка 1, лежит вне контура; если )А,! — 2(ду,д (Ф 14(д.д ), то точка 1, лежит внутри кон- тура. Точка 1,: а) вычисление длин отрезков (см. рис. 5.10): е — * 24( — д'1:', .— 144 -ЙУ44 — 71'. 4 =) Р'(хд — хв)в+(гд — г )в)1 б) проверка местоположения точки 1, (вне или внутри анализируе.' мого контура): если )А,д, — с(пд, ( = )с(д,дд(, то точка 1, лежит вне контура; если 12(д д, — с(дд д, ) ~ ~йд дд(, то точка 1з лежит внутри ;. контура.
Точка 1,: а) вычисление длин отрезков (см. рис. 5.!О): 4= 4 ' — 4*: ..-3 б) проверка местоположения точки 1, (вне или внутри анализируемого контура): если )с(д и — 2(ддпд, ) = 'вдппд), то точка 1з лежит вне контура; если Ид, — г(дп ~ ) ~ )111 пд), то точка 1, лежит внутри контура. В результате анализа местоположения точек будут р д выб аиы в ан' ном случае точки 1, и 1в, лежащие на линии схода. Э т а п 8. На этом этапе алгоритма определяется угловой коэф' фициент прямой: Ьп д, = хд,— хд, Э т а п' 9.
На данном этапе алгоритма определяется угловой коэффициент главной вертикали О1: Ьод = — 11'Пд,= -('д.— ХП)д( 22.— '4,). Э т а п )О. На этом этапе алгоритма для определения координат точки 1 (хп 22) пересечения прямых 1,1, и 01 решается система урав- !89 пений этих прямых «! — «,, «г,— «21 г! — — — «! гг, гг, 1 ! Ъ ! ! «! =«! соз и — г! 3!и н. («о) ! =1 (соз а — г! з!и а 191 Э т а п 11, На данном этапе алгоритма определяется длина отрезка О!': О! =((/«У+2' ~. Э т а п 12. На этом этапе алгоритма определяется угол наклона снимка: с! =о!с!2 1!01, 0 ~( а < —.
2 Э т а п 13. Результат выполнения этого этапа — определение угла н: «! — «! н=згс12 * ", О <н<2п. г! — г! Э т а и 14. На данном этапе происходит преобразование координат угловых точек четырехугольника с учетом угла х: г =«! з!и и+2! соз н, 2=1, 2, 3, 4. Эт а п 15. На этом этапе осуществляется преобразование координат угловых точек четырехугольника с учетом угла а: г (го)! =1 , !'=1,2,3,4. (! соза — г! з!па) соза На этом трансформирование координат угловых точек анализируемого прямоугольника заканчивается. Чтобы провести аналогичное преобразование координат для любой произвольной точки снимка, необходимо выполнить этапы 4, 14 и 15 описанного алгоритма.
Теоретические предпосылки к алгоритму преобразования изображений объектов второй группы. К этой группе объектов отнесем тела вращения (цилнндрнческой формы), например такой объект, как показанный на рис. 5.8. За плоскости приведения, на которые можно проецировать изображение с целью получения в дальнейшем измерительной информации, можно принять например, торцовую хг члн вертикальную плоскость ху (гу) (ориентировка осей в общем случае произвольная). Для трансформирования на торцовую плоскость хг воспользуемся свойством перспектив вертикальных линий.
На этом основании изо- их цилиндра, в том числе крайних видимых, ажения всех образующих ци и дра, удут пге ьтате решения двух уран — = !г х + с координаты точки надира ' ений прямых г = А!«+ с,; г = ох+ сз к (х„, г„). и и главную точку О проведем новую оордннатную ось г', уравнение которой г' = о„х оо = ! 'угловои к"- - координат опредекжффициент линии О ) Переход к новой системе ко ляется углами н= а!с!2 йоо1 а а!с!2(00!!)=а!с)Я ~Ъ «о+го l1!' После этого решение задачи и совпадает с пре';об азованием координат точек изобр изоб ажений объек. ов п " ру . Пр решении используются (5ЛЗ).
Полученная проекция . ов пе вой группы. и 'уравнения (5.12) и ( . ование изображения на вертикальзка к о тогональной. Трансформир ю с точками а, б, с, г( .', ную плоскость, совпадающую с то на образующих, можно выполнит вить по тем же зави," симостям, под одставляя вместо значения угла а значение гла а' = 90' — а. Рис. 3.12. Искаые азмеры объекта и его деталей ь вы ажением 1 можно оп!еде ределить, воспользовавшись выра ля п еобразования координат объекТеоретические предпосылки для прео тов реализуются в виде алгоритма. п еоб азования один й ля объектов второй тральных проекций для о ъ г р у п п ы. происходит ввод в ЭВМ зна- Э т а и 1. На этом этапе алгоритма п яния,! оптической системы.
: чения фокусного расстоянн Э т а и 2. На данном этапе осуществляется ввод и е полагаем начало коорди ' исследуемой группы точек (пр д е требуется преобразовать) х, г ); (х„г,); (хз, гз); (хь г! ' любые точки по пол, р ю объекта, которые т е Э т а п 3. На данном этапе алгорйтма с т уравнения образующих цилиндра: ««с 2 — 20 «а 2 га с ««с 24 — 20 «ь «а гь га «з с решение ура внений дает координаты точки надира: п(х„, г„).
Э т а п 4. Здесь вычисляется длина отрезка: (! =1)2'«з'+го! ~. Эта п 5. На этом этапе алгоритма определяется угол наклона снимка: а =ггс(х 0»11. Э т а п 6. На данном этапе алгоритма вычисляется угловой коэффициент й линии Оп: »о» = «»1«». Э т а п 7. На этом этапе алгоРитма определяется угол: х = = агс(я «о».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
