Исследование систем управления манипулятором MR-999Е
Диссертация - Компьютеры, программирование
Другие диссертации по предмету Компьютеры, программирование
2 показан результат применения к этому изображению оператора выделения границы. Процедура прослеживания границы EDGETRACE может работать с промежуточным изображением точно так же, как с исходными объектами. Она построена так, что просматриваемые ею элементы растра "обнуляются", т.е. прослеживание границы объекта удаляет его из изображения, делая невозможным повторное обнаружение.
Сглаживание. Метод обработки изображений объектов, основанный на прослеживании границ, может оказаться неработоспособным, если на границе объекта будут обнаружены резкие скачки контрастности. В системах распознавания символов прослеживание границ обычно предваряется операцией сглаживания (локального усреднения), которая пытается уничтожить просветы (белые точки, которые должны были быть черными) и ложные черные точки, а также соединить небольшие разрывы. В операции сглаживания по Дайнину на каждый элемент растра по очереди накладывается окно размером пХп элементов и подсчитывается количество черных элементов, попавших в окно. Создается новое растровое представление, в котором каждый элемент соответствует отдельной позиции окна. В этом растровом представлении элемент будет черным только в том случае, когда количество черных элементов, попавших в соответствующее ему окно, превышает некоторое заранее заданное число. Наименьший применяемый на практике размер окна 3X3 элемента. Унгер предложил процедуру сглаживания, в которой вместо усреднения содержимого окна размером 3X3 элемента к нему применяются некоторые логические операции, определяющие значение элемента нового образа. Недостаток обоих методов - довольно большой объем операций с памятью: и в том и в другом случае все определения значения элемента нового образа приходится выполнить около 100 машинных операций.
Рисунок 1.2 - Содержимое растра после процедуры INPUT-FRAME и содержимое растра после выделения границ [8]
Объекты, с которыми имеет дело робот-сборщик, отличаются от печатных символов тем, что любые просветы в соответствующих им образах означают наличие дефектов и служат достаточным основанием для отбраковывания такого объекта [14]. Изредка возникающие изолированные шумовые точки в общем случае не оказывают влияния на работу алгоритма прослеживания границы. Поэтому специальные сглаживающие операции не используются, хотя в процедуре прослеживания предпринимаются меры для уменьшения влияния шумовых точек.
Выделение границы - процедура OUTLINEFRAME. Оператор выделения границы должен создавать непрерывную последовательность граничных точек, обеспечивая возможность прослеживания границы. Для минимизации времени вычисления при создании каждого элемента нового образа следует использовать доступ к минимально возможному количеству элементов исходного образа.
Варианты определения контура объекта: Розенфельд различает понятия "край" и "граница". Край - это совокупность внешних элементов растрового представления объекта, граница же проходит посередине между горизонтально или вертикально смежными точками, одна из которых принадлежит объекту, а другая - фону. Для наших целей будем использовать концепцию границы, так как она более точно представляет линию, реально разделяющую черные и белые области растра.
Эта концепция обеспечивает однозначность решения в случае линии толщиной в одну точку. Использование концепции края приведет к получению результата, непригодного для последующей работы алгоритма прослеживания, так как два края линии будут совпадать.
Недостаток определения границы по Розенфельду заключается в том, что итоговый массив имеет вдвое большую точечную плотность, чем исходный, при сохранении взаимно однозначного соответствия двух массивов. Новый массив граничных точек создается с таким же расстоянием между точками, как исходный, но при этом каждая точка сдвигается по координатам х и у наполовину этого расстояния. Каждая точка нового массива лежит в центре квадрата, в вершинах которого находятся точки исходного массива, а ее состояние (черное или белое, граница или не граница) определяется по состоянию этих четырех точек.
Шесть основных (из числа шестнадцати возможных) сочетаний состояний четырех смежных элементов исходного образа показаны на рис. 4. Там же приведены интуитивные определенные значения соответствующих элементов массива, содержащего описание границы. Значение для конфигурации d выбрано нулевым для обеспечения однозначности в случае линии толщиной в одну точку [15].
Прослеживание границы - процедура EDGETRACE. Параметры. EDGETRACE - процедура, определяющая, принадлежит ли границе объекта точка, обнаруженная в дифференцированном образе. Координаты начальной точки вводятся в глобальные переменные целого типа STARTX, STARTY. Процедура EDGETRACE вызывается как логическая процедура - функция, например, в оператореEDGETRACE THEN ... ELSE
Значение "истина" вырабатывается процедурой тогда, когда найдена замкнутая граница, включающая в себя больше заранее определенного числа точек.
Процедура EDGETRACE определяет значения совокупности параметров, относящихся к контуру, а также создает описание самого контура в форме списка векторов, представленных глобальными переменными.
Определение значений ХМ АХ, XMIN, YMAX, YMIN сделано необязательным. Если оно желательно, следует установить признак слова EDGEF-LAG (т.е. сделать значение соответствующего слова ненулевым). Точно так же с помощью признака CHAINFLAG можно включать и выключать запись значений в счетчик CHAINCOUNT и