LEX (664761), страница 6
Текст из файла (страница 6)
- библиотечных групп,
- областей металлизации,
- участков печатных проводников.
Распознавание перечисленных объектов основано на выделении локальных признаков их изображений, характерных для того или иного типа. Такими признаками являются:
- штрихи соответствующей длины и направления в изображении контактных площадок круглой формы,
- специфическое расположение штриха-указателя контура областей металлизации.
В результате обработки сжатого описания изображения платы, представленного в виде матриц линий и точек распознавание элементов изображения осуществляется в следующем порядке:
- контактные площадки,
- элементы библиотечного типа,
3.2.4. Результаты эксплуатации системы
1. При использовании масштаба документа 2:1 возникают неудобства. Они обусловлены трудностями изготовления эскиза человеком. Кроме того,
уровень ошибок, допускаемых системой, примерно в 3 раза выше,
чем при использовании масштаба 4:1.
2. При вводе эскизов размерами 250 х 400 мм, выполненных в масштабе 4:1 на листе миллиметровой бумаги с помощью черного фломастера, среднее - границы областей металлизации,
- печатные проводники.
Описания распознанных элементов представляются в виде таблиц. Они содержат информацию о типах элементов и их координатах на поле изображения эскиза.
По мере распознавания элементов изображения описание соответствующих линий и точек удаляется из матриц линий и точек.
Для распознавания элементов библиотечного типа предварительно генерируется их описание в виде фрагмента матрицы линий. Поиск элементов на изображении платы осуществляется наложением построенного таким образом трафарета на матрицу линий эскиза. Распознанные элементы библиотечного типа описываются как множество контактных площадок. Связи между соседними контактами представляются в виде печатных проводников длиной 1 дискрет координатной сетки.
После распознавания контуров зоны металлизации "покрываются" печатными проводниками, описание которых заносится в массив печатных проводников.
После удаления изображений контактных площадок, элементов библиотечного типа и границ областей металлизации в матрицах линий и точек остается только изображение печатных проводников.
На нем выделяются прямолинейные участки печатных проводников, определятся их типы. Соответствующие описания заносятся в массив печатных проводников.
3.2.3. Методы обеспечения достоверности
Предусмотрено несколько методов обеспечения высокой достоверности работы системы считывания изображения. К их числу относятся следующие:
- на основе эвристических процедур,
- на основе генерации контрольного изображения.
Кратко рассмотрим существо этих методов.
1. В системе предусмотрены эвристические процедуры, основанные на отыскании предполагаемых мест потери штриха либо появления ложного штриха.
Система обращается к этим процедурам в случаях, когда не удается завершить построение того или иного типа фрагмента изображения. Она сообщает оператору о внесенных коррекциях.
2. Порождаемое системой контрольное изображение при безошибочном вводе и обработке должно выглядеть как исходное. Генерация контрольного изображения осуществляется с помощью матриц линий и точек. В случае обнаружения несоответствий вносятся исправления. Их ввод осуществляется с помощью директив коррекции.
В директиве коррекции указываются координаты узла координатной сетки и предписывается либо удалить либо поместить линию или точку в этот узел. В случае, если корректировка касается линии, то в директиве должна содержаться информация о ее направлении.
число ошибок было равным 3-4. При этом оператор вносит исправления, относящиеся к 3-4 узлам
координатной сетки. Программная обработка на ЭВМ в среднем составляла величину 30 мин. Время сверки контрольного документа - 10 мин.
3. По сравнению со сколочными системами время ввода информации в ЭВМ сокрашалось в несколько раз. Однако программная обработка имеет узко специализированный характер. Это обусловлено жесткими требованиями, накладываемыми на линии изображения, а также отсутствием в программе средств распознавания символов.
ЛЕКЦИЯ ¹4
Тема: “Обработка изображений, автоматически считанных с документации”
4.1. Общие сведения
Обработка изображений представляет собой многоэтапный процесс информационного преобразования, в ходе которого осуществляется последовательный переход от одной формы описания к другой.
В качестве дискретной первичной формы будем рассматривать черно-белую мозаику, получаемую в памяти ЭВМ.
Большая часть изображений черно-белых документов строится с помощью одних и тех же изобразительных средств(линий, символов),поэтому имеет смысл выделить специально этап обработки для получения описания отрезков линий. Они задаются координатами его концов и кодов символов с указанием координат их расположения на поле изображения.
Результирующая форма для универсального этапа, которую мы назовем дискретной вторичной формой, состоит из списка отрезков и списка символов.
Запись первого списка состоит из полей, предназначенных для задания координат концов отрезков.
Запись второго списка служит для координатной привязки символа к полю документа и указания кода символа.
Универсальный этап обработки должен обеспечить решение двух задач:
- отделение символов,
- разделение несимвольной части изображения на отдельные элементарные отрезки.
Указанные задачи являются разнородными, поэтому перед их решением целесообразно разложить изображение на символьную и несимвольную части. Каждая из частей подвергается специализированной обработке.
Рассмотрим задачу отделения символов.
4.2. Отделение символов в дискретной первичной форме
Предварительно определим понятие символа.
Назовем группой единиц множество единиц в одной строке матрицы, не разделенной нулями. Две группы единиц, лежащие в соседних строках изображения, с координатами концов по оси абсцисс a, b и c, d называются связными, если справедливо хотя бы одно из соотношений:
a Ü c Ü b;
a Ü d Ü b;
c - 1 = b;
d + 1 = a.
На рис.9.a приведены примеры связных групп единиц, а на рис. 9.б - несвязных. Под символом будем понимать множество связных групп единиц, для которых минимальный охватывающий их прямоугольник имеет размеры, принадлежащие интервалам размеров символов по высоте и ширине (рис.10 ). Подобное определение символа создает риск отделения части несимвольной информации.
Сущность задачи отделения символов из исходной матрицы I, описывающей изображение в дискретной первичной форме, сводится к нахождению в исходной матрице фрагмента, который содержит символы. Далее каждый такой фрагмент переписывается в отдельный кадр. Кадр представляет собой двоичную матрицу, размеры которой должны быть не меньше максимальных размеров символов. Затем, содержимое этих матриц анализируется в блоке распознавания.
Рис. 9. Отношение связности групп единиц:
a - связные группы; б - несвязные группы.
Рис. 10. Символ как фрагмент связных групп единиц
4.3. Алгоритм отделения
Выполняется однократный просмотр матрицы I .
При этом осуществляется :
1. Получение информации о том, что связные конфигурации по размерам не превышают размеры символов.
2. Проверка связности между группами единиц (на основе указанных соотношений).
3. Фиксация результатов.
Для фиксации результатов такого просмотра используются маски, каждая из которых представляет собой область прямоугольной формы, состоящую из единиц. При этом используется поле масок M. Поле масок представляет собой двоичную матрицу, совпадающую по размерам с исходным полем изображения I. При совмещении поля изображения с полем масок каждая маска покрывает фрагмент поля I, содержащий связную конфигурацию единиц.
Каждая маска для выделяемой с ее помощью конфигурации имеет минимальные размеры, т.е. играет роль минимального охватывающего прямоугольника.
Проверка метрических ограничений, накладываемых на связные конфигурации, называемые символами, осуществляется достаточно просто, когда в распоряжении имеется соответствующая маска.
Более подходящей для решения задачи разделения изображения на символьную и несимвольную части является полигональная форма описания изображения.
4.4. Полигональная форма.
4.4.1. Граничный контур
Введем понятие граничного контура.
Граничный контур - циклическая последовательность углов поворота границы между черной и белой областями.
Пусть граничный контур обозначен gi.
В граничный контур включаются только узлы, отличающиеся от 180 градусов.
Угол поворота граничного контура обозначим ai .
Угол поворота ai характеризуется следующим набором параметров:
- координаты центра угла - x(ai), y(ai) ;
- направления L1 (ai), L2 (ai) первого и второго луча;
- величина угла V (ai).
В граничном контуре углы упорядочены. Это осуществляется таким образом, что при обходе границы между черным и белым область черного остается справа от направления движения.
Полигональная форма представляет собой совокупность граничных контуров.
На рис.11представлен фрагмент изображения.
1 2 3 4 5 6 7 8
а)
| ¹ угла | x | y | L1 | L2 | V |
| 1 | 4 | 5 | 0 | 90 | 90 |
| 2 | 5 | 3 | 90 | 0 | 90 |
б)
Рис. 11. а) фрагмент изображения, б) таблица значений параметров элементов граничного контура.
Достоинства полигональной формы:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
