2. Формализация задач кодирования визуальной информации. Методы считывания визуальной информации

Формализация задач кодирования визуальной информации

Кодирование визуальной информации осуществляется следующими методами:

1.Координатный метод – каждая точка графического примитива привязана к координатной сетке. После считывания в памяти ЭВМ формируется массив точек (Xi, Yi).

2.Рецепторный метод – изображение представляется в декартовом поле рецепторов, в двоичном коде. Поле рецепторов – матрица (m*n) элементов. Поле матрицы кодируется в «1», иначе в «0».

3. Метод поэлементного кодирования – предполагает наличие графических примитивов, описанных с помощью графических языков. Они хранятся в памяти ЭВМ и информация об изображении задается последовательностью наименований графических примитивов с указанием их координат и размеров.

4.Метод распознания по вторичным признакам. Принятие решения 2 этапа:

выделение признака и принятие решения о его наличии и изображении.

Принятие решения о соответствии анализируемого изображения тому или иному символу алфавита.

При принятии окончательного решения используются логические или программные функции. Распознание по признакам рассчитано на работу со стилизованным шрифтом.

Изображение символов формируется вертикальными и горизонтальными штрихами. При осмотре и восприятии изображения фотодатчиками создается матрица из «1» и «0». Полученный код сравнивается с эталонным в памяти ЭВМ и при совпадении присваивают его имя. Иначе – отказ.

Методы считывания визуальной информации.

Восприятие визуальной информации, т.е. преобразование светового сигнала в электрический осуществляется с помощью датчиков, называемых рецепторами, при чем размер картины превышает размеры рецепторного поля датчиков В этом случае возникает задача организации считывания визуальной информации в линейных, для штрих- кодов, и плоских, для стилизованных шрифтов, средах.

На рисунке 37 а показано восприятие информации точечным датчиком растрового элемента, положение которого неизвестно. Такого рода механизмы характерны для точечных сред, когда визуальная информация генерируется неподвижной дискретной точкой, модулирующей яркость.

Схема б. Система отличается тем, что точечный датчик совершает пространственную развертку координаты Х. Такой метод используется для считывания информации в линейных средах, например, световой карандаш. На рисунке в показана цепочка из множества сосредоточенных и неподвижных воспринимающих датчиков. Схема также используется для считывания в линейных средах. Растр- рецепторное поле датчиков образует матрицу, состоящую из одной строки. На рисунке г датчики занимают только У, но обследование поверхности осуществляется перемещением датчиков вдоль оси Х. Такие системы используются для считывания информации в плоских средах, а растры образуют прямоугольную матрицу, состоящую из m – строк и n – столбцов. На рисунке д показано считывание плоского визуального изображения посредством системы, использующей только один датчик, который осуществляет развертывающее преобразование петлями по всей поверхности (система ХY). Существует аналогичная система YX. На рисунке е приведена схема считывания визуальной информации, основанная на том, что один датчик осуществляет спиральную развертку двумерного поля. Спираль может быть прямоугольной и круглой. Метод е применялся для быстрого захвата следящего перекрестья и перемещения его на большие расстояния по экрану.

Как только включается световое перо на экране возникает пунктирная расходящаяся спиральная линия либо круглой либо квадратной формы с центром в перекрестье. Когда линия спирали попадает в поле зрения светового пера, программа вычислят координаты и перекрестье перемещается в точку.

Метод, иллюстрированный на рисунке д, также широко используется для этих целей. Он называется методом растрового сканирования. При этом методе весь экран заполняется частой сеткой мелких знаков или символов. Как только один из них попадает в поле зрения пера – сканирование прекращается, а перекрестье перемещается в точку расположения этого знака.

Существуют и другие методы считывания изображений. Например, помимо рассмотренного регулярного поиска существуют методы случайного поиска, в которых преднамеренно вводится элемент случайности при просмотре отсчета. Экспериментально доказано, что человек и животное пользуются именно этим способом, но до настоящего времени не найдено приемлемых по сложности исполнения аппаратных решений для его реализации, поэтому рациональной процедурой принято считать регулярный поиск.

Существует большое число способов считывания визуальной информации. Общим для них является выделение элементов носителей информации и генерирование сигналов в аналоговой или цифровой форме, величины которых пропорциональны квадратам. Выделение исследуемого элемента на носителе или его изображение производиться вручную или электро- механическими средствами, а также электронными.

В одних фотоэлектрических узлах используются точечные источники света для осмотра носителя изображения и фотоэлементы, регистрирующие изменения проходящего светового потока. В других – диафрагмы, выделяющие элементы в плоскости носителя изображения и регистрирующие фотоэлемент. В соответствии с рассмотренными методами элементы носителя могут выделяться последовательно или параллельно. При последовательном выделении используется метод развертывающего преобразования (рис.37, д), который заключается в последовательном просмотре и считывание элементов изображения.

Метод имеет несколько вариантов технической реализации:

сканирование изображения световым пятном по столбцам или строкам

сканирование линейной аппаратурой всего изображения или по частям.