Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. - Распознование и цифровая обработка изображений (1033973), страница 65
Текст из файла (страница 65)
фу ц . Такое нарасывается в описанную систему МК. $7.8. ПОВЫШЕНИЕ П СИСТЕМ ОБРАБ РОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫ ОТКИ И РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ Х Исследование вопросов ускорения геомет ич АКИ, проведенное в гл. б етрических преобразований снимков на системах, подобных Сх ное в гл., а также результаты об аботки еа реальных необходимости разработки бо ных системе «Схема», сви ного метода преобразования изоб ажений в лее эффективного и ог амм ражений, в котором выполнение масц ", связанных с пе есылкой р кой да~~~, роисходило бы н ~мм~зомы~ ресур ов ЭВМ. Применительно общие выражения геометрического п еоб ь» см.. 7.7) этот метод заключает я кого р разования заменяются с аус чно-линейными приближениями ой точностью 6 к о м~~~яким~~~ею~ 1 2 Ах,рзз, уз = уо»1+ Ау, 1, г е !— по определенному способу изложенном южвкенззжу ниже, вычисляются длина ф и коэффициенты линейных приближений: д» (»' »о )!(и, ц д „( ' „о )7(у ц г„,„' =,з-з х ' о метров аппроксимации след ю е у д расчета пара- следу щ го фрагмента изображения (ж.
стоит в последовательном считывании в УВВИ! э с. . . альнейшая процедура обработки изоб ажения с о анин элементов изобр~жб Б П езке — 2, передаче ко о ~ты ~ыы а блок БПУ УВВИ2 и их р с лока К этого ст ойс в нх Р~~~~~ршши ~~~дне уст прием Мф элементов, УВВИ! и УВВИ п й и ВИ2 переходят в режим совместной мента изображения. и начинается цикл п еоб аз р разования следующего фраг- 288 Цикл программно-аппаратной обработки каждого фрагмента изображения состоит из трех этапов: 1) вычисление в ЭВМ параметров аппроксимирующих отрезков; 2) передача этих параметров в УВВИ1 и УВВИ2 и переход последних в автономный режим работы; 3) пересылка элементов фрагмента из УВВИ! в УВВИ2.
Рассматриваемый метод допускает полное совмещение во времени выполнения этапов 1 и 3, так что общее время обработки изображения мв 'Гол»= ~ [шах(цз, »м)+ПД, з= 1 где Мф — число участков аппроксимации для всего снимка; Тц, гзз и Т,з — время выполнения этапов 1, 2 и 3 обработки 1-го фрагмента. Простейший способ отыскания параметров аппроксимации (способ равномерного разбиения) заключается в том, что синтез выходного изображения производится отрезками равной длины Мф, параллельными оси о,х,.
Величина Мв, гарантирующая заданную точность приближения 6, определяется для этого способа выражением зо о!~[ ]/ — 1,о = ( [ — '!. ) — '(!. Фрагменты длиной Мф элементов регистрируются в плоскости о,х,у, внутри вертикальных зон, образованных прямыми х, = О, х, = Мф, х, = 2Мв, ..., а параметры аппроксимации для исходного изображения рассчитываются по формулам (7.19). Если, однако, диапазон изменения д'х /(дхз)з и (или) дзуз!(дхз)з по полю изображения является чрезмерно широким, то целесообразно использовать модификацию рассмотренного способа, в соответствии с которой синтезируемый снимок разбивается на горизонтальные зоны; для каждой из последних находится, как и ранее, свое значение Мф, а ширина Мф зоны вычисляется из выражения Уф(У) ~Дуя=Ел! [4]/6/[Мзо (Уз+Уф)] 1> где ДМв — допустимое изменение Мв (у,) при увеличении координаты у, (обычно ДМФ принимается равным 1), для чего предварительно в результате решения экстремальной относительно переменной х, задачи находятся функции 64»о (уз) и Мв (у,) = Еп! [4)' 6ОИ»о (уз)!.
К достоинствам способа равномерного разбиения следует отнести простоту организации вычислительного процесса в СЦОИ и малые затраты машинного времени на вычисление параметров аппроксимации. Вместе с тем при сложной геометрической обработке, характерч- зУющейсЯ большими значениЯми частных пРоизводных дзх,!(дхз)з и дзуз!(дхз)з, длины Мэ аппроксимирующих отрезков уменьшаются, что ведет к росту времени обработки в ЭВМ прерываний по вводу— выводу для перехода УВВИ1 и УВВИ2 в автономный режим работы и обратно. В этом случае целесообразно использование способа минимального покрытия, когда все поле синтезируемого изображения «накрывается» минимальным числом фрагментов.
289 . Пусть начиная с точки 1' плоскости озх»у»' (рис. 7.26) изображение синтезируется вдоль оси о,х,. Такому изменению переменной х, соответствует некоторое изменение координат х, и у, (рис. 7.26, а, б). ОпРеделим гРаничные значениЯ х„'рз, х„"рз кооРдийаты х„ пРи которых имеет место линейное приближение к функциям х„ух с предельно Уг l У~гг Угггl р l Уг ггдг ггрг х, Уг "'грг гг,',г,~, Рис. 7.25.
Формирование строки изображения Уг гг/ допустимой ошибкой 6. Искомый результат можно найти путем решения двух пар уравнений, составленных при рассмотрении рис. 7.26: гх (Ях Угр2) (Ях Хгр2) 1х Дх Угрз)lдях 1» (хгр2, Уг»2)= 36! )х ( гр2о угр2) ( гр2 хгр2) д1х (ьх угрз)/г'ях 1х (хгр2 угр2) (7. 20) гр (яр Угрз) (Кр Хгр2) дгр (яр Угр2)!дар гр ("гр2г Угр2) = 36! . )р '(х„"рз, Угр2) †(х,",1,2 — х,' 2) д/„ — ' (5р, у,', 2))дйр †)р ' (х,'.рз, у„' 2) .
(7.2!) =О. Первые уравнения в системах (7.20), (7.21) используются дляопределения значений $„, 5р координаты х„при которых ошибка аппрок- симации достигает своего маки) .. . д-) - симального значения, а из 1 вторых уравнений по найдено«/ Г ! ным $„, $2 определяются ве, д личины х'„рз, х„'рз. В качестве Ургг граничного значения аппрокУгр симирующего отрезка оконк о Х .г х чательно выбирается мень- Х грг г глг СУ "Соггг ШЕЕ ИЗ ВЕЛИЧИН К„'рз, Х„"рз, Р .7.26. Г ф При синтезе следующего отис, .26.
Графическая иллюстрация фор- резка изображения в качестве хор» принимаются либо ППП (Кгр2о Хгрз) + о»хор 2, ЛИ- бо значения координаты начального элемента следующей строки. Решение систем в общем случае нелинейных уравнений (7.20), (7.21) связано с большими вычислительными затратами. Более простые уравнения могут быть получены прн разложении функций 7„', 7"„» в ряды Тейлора относительно точек (х рш у.рз), (ь У~рз) .(ьр У рз): 290 Л!Ч /» хо 12+ 3 (йх хо )3+3 (ьх хгр2) +» ° = 1Ч 3! хо )2+ — (Х„э — 'ЬХ) + .(Хор2 ЬХ) + '' ' (7,32) ,о )з+3 — "($р — х,',2)'+" =36! (7.23) л", л 1Ч гр2 ~" (х",— йр)~+ —" (2„,2 — $~)'+ (" КР) + Л', Л, ..., Л", Л, ...
и Л", Л,, Лй, Лйо — значения второй, третьей и т. д, производных функций 7„' и Г„» по х, в точках (х„'р,, у',рз), ($х, У„'рз) И (Х„'рз, У'„рз), (йр, У„'рз) В ПОРЯДКЕ УПОМИНаНИЯ. На практике в системах (7.22), (7.23) достаточно ограничиться членами второй и третьей степени, тогда поставленная задача может быть решена аналитически.
В заключение отметим, что СЦОИ «Модель» подготовлена к реали- зации программно-аппаратного метода геометрических преобразова- ний АКИ во всех отношениях. Этой цели, й частности, служит общая магистральная линия связи между УВВИ1 и УВВИЗ, а также опи- санная выше система макрокоманд, позволяющая организовать прак- тически произвольные траектории сканирования как анализируемого, так и синтезируемого изображений, а также автономный режим ра- боты участвующих в преобразовании устройств.
Заключение Технические средства цифровой обработки и распознавания изображений отличаются разнообразием, Описанное в настоящей главе малокадровое телевизионное устройство спе- циально спроектировано для ввода в ЭВМ изображений в темпе их сканирования лучом ЭЛТ. Оно просто и удобно в эксплуатации, имеет невысокую стоимость, Е яжении пользователя есть промышленная телевизионная установсли в распоря ка, то ввод видеоинформации в ЭВМ на ее основе можно организовать ь так, как опи- сано в 5 7.5.
Оба устройства можно испольэовать при проектировании роботов- манипуляторов, а также при решении многих исследовательских задач по цифрой б б тке распознаванию изображений. Однако для них характерны невы- сокое качество передачи полутонов и сравнительно малая геометричес кая точ- ность сканирования.
кой Из высококачественных в отношении передачи полутонов и геометрическо точности устройств ввода и вывода видеоинформации устройство с разверткой барабанного типа обладает большей надежностью и стабильностью работы и мейьшей стоимостью. Однако для него характерны крайне неудобные форматы размещения данных в памяти ЭВМ в процессе ввода †выво изображений, а также невозможность использования вводимого изображения в качестве внешней памяти. Уст ойство ввода — вывода с электронно-механической разверткой свобод- но от этих недостатков, но более сложно в эксплуатации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
