Система автоматизированного анализа пространственной структуры изображений. Подсистема линейной сегм...
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Информатика и вычислительная техника
Кафедра Программное обеспечение
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к дипломной работе на тему:
Система автоматизированного анализа пространственной структуры изображений. Подсистема линейной сегментации
Дипломник
студент группы 10-19-2Ю.Н. ДаниловРуководитель
ведущий инженер кафедры
Программное обеспечение
Л.Н. ЛевицкаяКонсультант по экономической части
к.э.н., доцентИ.И. РадыгинаКонсультант по безопасности и экологичности
к.б.н., доцентГ.Ф. ЯкименкоНормоконтрольВ.П. СоболеваРецензент
ведущий инженер АО АксионВ.Н. ЗахаровЗаведующий кафедрой
Программное обеспечение
д.т.н., профессорА.И. Мурынов
Ижевск 2006
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка к дипломной работе на тему Система автоматизированного анализа пространственной структуры изображений. Подсистема линейной сегментации оформлена на 119 листах, содержит 34 рисунка, 10 таблиц.
Подсистема предназначена для анализа графических изображений, содержащих различного рода пересекающиеся линии. Она включает в себя модуль поиска и выделения узлов пересечений, модуль поиска и выделения сегментов линий, заданных данными узлами, модуль вывода координат узлов и направлений кодирования сегментов для последующего применения в качестве входных данных подсистемы цепного кодирования. Также в подсистему входит модуль просмотра и редактирования изображений, представляющий собой базовый графический редактор и модуль импорта/экспорта, позволяющий открывать и сохранять изображения как в стандартном формате графических файлов (BMP), так и в виде файлов массивов точек.
Целью данной работы являлась разработка подсистемы линейной сегментации, которая будет интегрирована в состав Системы автоматизированного анализа пространственной структуры изображений и будет взаимодействовать с другими подсистемами, такими как подсистема фильтрации и подсистема цепного кодирования.
Результатом работы является подсистема, позволяющая принимать на входе результаты обработки различных подсистем фильтрации изображений, при необходимости вносить дополнительные изменения в изображения, производить анализ структуры изображения, выделяя в нем узлы пересечения линий, сегменты, образованные между этими узлами и получать на выходе координаты узлов, сегментов и направляющих координат, позволяя сохранять как промежуточные, так и конечные результаты и передавать их для обработки в другие подсистемы.
Осуществляется возможность пошаговой обработки входного изображения: отдельное выделение узлов, выделение сегментов, вывод координат, вывод последовательного кода линий. Также все шаги могут быть выполнены последовательно автоматически, получая на выходе результат, готовый для передачи в другие подсистемы, что позволяет использовать подсистему в автоматическом режиме работы всей системы.
В подсистему встроен модуль визуализации, позволяющий интерактивно на самом изображении наблюдать результаты его обработки. Это позволяет наглядно изучать работу подсистемы и оценивать характеристики ее работы.
Система реализована для персональных электронно-вычислительных машин, работающих под управлением Microsoft Windows 98/Me/2000/XP/NT и выше, не требует установки дополнительных инструментов и не требовательна к системным ресурсам.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ7
1. РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ЛИНЕЙНОЙ СЕГМЕНТАЦИИ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ9
1.1. Обоснование целесообразности разработки системы9
1.1.1. Назначение системы9
1.1.2. Обоснование цели создания системы10
1.1.3. Назначение Подсистемы линейной сегментации11
1.1.4. Характеристика организационной и функциональной структуры11
1.1.5. Обоснование состава автоматизируемых задач11
1.1.6. Обоснование применения типовых и оригинальных решений12
1.1.7. Общая оценка экономической целесообразности создания подсистемы13
1.2. Основные требования к Подсистеме линейной сегментации13
1.2.1. Основные цели создания подсистемы13
1.2.2. Функциональное назначение подсистемы14
1.2.3. Требования к функциональной структуре подсистемы14
1.2.4. Требования к техническому обеспечению15
1.2.5. Требования к информационному обеспечению15
1.2.6. Требования к программному обеспечению16
1.3. Основные технические решения проекта подсистемы Линейная сегментация16
1.3.1. Решения по комплексу технических средств16
1.3.2. Описание организации информационной базы17
2. РАЗРАБОТКА ЗАДАЧИ ПОИСК УЗЛОВ19
2.1. Описание постановки задачи19
2.1.1. Характеристика задачи19
2.1.2. Входная информация19
2.1.3. Выходная информация19
2.1.4. Математическая постановка задачи20
2.1.5. Специальные требования к техническому обеспечению23
2.2. Описание алгоритма Поиск узлов23
2.2.1. Назначение и характеристика23
2.2.2. Используемая информация24
2.2.3. Результаты решения24
2.2.4. Алгоритм решения24
2.2.6. Условные обозначения25
2.3. Описание программы Поиск узлов26
2.3.1. Вводная часть26
2.3.2. Функциональное назначение26
2.3.3. Описание инфор