Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
7.8. ВВЕДЕНИЕ В ЗАДАЧИ АНАЛИЗА ФОРМЫ ОБЪЕКТОВАнализ формы объектов представляет собой одну из основных задач распознавания образов и имеет определенное значение для решения задач машинной графики в интерактивном режиме. Анализ формы оказывается полезным во всех случаях, когда требуется принять некоторое решение на основе формы наблюдаемых объектов. Точное психофизическое определение того, что такое форма, выходит за пределы задач данной книги. Естественно, термин «удлиненный» или «острый угол» характеризуют форму. Воспользовавшись определением через отсутствие некоторых признаков, можно указать, что форма представляет собой информацию, содержащуюся в двухуровневом изображении и не учитывающую цвет соответствующих областей. Хотя область действия этого определения ограничивается силуэтами, оно оказывается адекватным при решении многих прикладных задач, в частности, при распознавании буквенно-цифровых символов. Можно выделить два подхода к распознаванию формы объектов. При использовании первого человек рассматривает объект в целом и принимает решение, исходя из его общей структуры. Обычно именно таким образом проводится распознавание стилизованных рукописных символов, особенно китайских, когда идентифицируются штрихи и другие элементарные блоки, из которых строится соответствующий символ. При другом подходе исследуется контур силуэта: обычно отыскиваются углы, выступы, впадины и другие точки с высокими значениями кривизны. Примерами использования такого подхода является распознавание силуэтов профилей человеческих лиц, а также обнаружения дефектов очертаний компонентов схем, выполненных на печатных платах. Здесь мы ограничимся лишь обсуждением применения простых методов анализа контура для описания объектов, выделяемых на изображениях класса 2. Структурные методы подвергаются краткому обсуждению в гл. 9. В анализе формы кривизна является важным признаком, причем не только при непосредственном, но и при опосредованном ее использовании.
Рис. 7.27. Конструкция, использованная для оценки радиуса кривизны К сожалению, прямое измерение значения кривизны не всегда возможно из-за наличия шума. Соответствующая формула, приводимая в большинстве учебников по математическому анализу, предусматривает взятие второй производной и потому ею невозможно пользоваться при решении практических задач. С другой стороны, можно оценить значение радиуса кривизны с помощью геометрической конструкции, приведенной на рис. 7.27. Действительно, если А, В и С — точки, расположенные на некоторой кривой, М и
(см. задачу 7.7). Из чертежа, приведенного на рис. 7.27, и формулы (7.1) очевидно, что
Для того чтобы ограничить влияние шума, можно вычислять значение кривизны не по трем последовательным точкам, а по таким трем точкам, для которых расстояние Дальнейший анализ контура может проводиться несколькими способами. Простейшая методология предусматривает получение несложного представления контура, например, в цепном коде. При использовании более развитой методологии контур аппроксимируется участками гладких кривых (например, Рассмотрим выделение локальных признаков с помощью дифференциального цепного кода (см. подразд. 1.2.3), поскольку он позволяет строить описания, не зависящие от ориентации. Если контур достаточно гладкий, то описание будет состоять только из символов 0 и ±1. Присутствие в нем символов ±2 означает наличие угла, равного 90°, а символов ±3 — угла, равного 45°. Несложно связать появление этих символов с максимумами кривизны, однако для определения положения всех максимумов этого недостаточно. Например, последовательность Интерес представляют дуги четырех классов: прямые, углы, кривые, аппроксимирующие дуги окружности, и пазы. Прямая, направление которой совпадает с одним из направлений цепного кода, имеет вид
Рис. 7.28. Примеры зубцов. Соответствующие представления зубцов, записанные в дифференциальном цепном коде, имеют вид: Для выделения таких признаков можно предложить простые алгоритмы, причем их применимость определяется тем, сколь мало зашумлены исходные данные. Удачным, в частности, является метод, предусматривающий задание регулярных выражений или (что эквивалентно) конечных автоматов, соответствующих подобным признакам. Например, следующее выражение обеспечивает распознавание части зубцов, изображенных на рис. 7.28:
Более сложную задачу составляет распознавание того, представляет ли некоторая длинная последовательность некоторую прямую или некоторую дугу окружности. Для обнаружения подобных крупномасштабных признаков лучше пользоваться иными методами, например типа построения кривых по точкам (см. главу 12).
|
1 |
Оглавление
|