Вопрос 8: Алгоритмы выделения признаков контролируемых объектов. Определение прощади,периметра параметров вписан.И описанных фигур
Выделение признаков позволяет иногда упростить реализацию последующего этапа – этапа распознавания или идентификации объектов. Путём выделения признаков удаётся создать сжатое описание объекта в выбранной системе признаков.
При выборе наиболее информативных признаков необходимо учитывать как свойства самих объектов, так и возможности телевизионных датчиков – первичных формирователей сигнала изображения с точки зрения их разрешающей способности. Необходимо также принимать во внимание степень сложности процедуры выделения признаков за ограниченное время анализа.
В автоматизированных телевизионных системах наблюдения наиболее предпочтительными являются геометрические признаки объектов:
– площадь и периметр изображения объекта;
– число отверстий в теле объекта;
– размеры вписанных и описанных простейших геометрических фигур (окружностей, прямоугольников, треугольников и др.);
– число и взаимное расположение углов;
– моменты инерции изображений объектов.
Важной особенностью большинства геометрических признаков является их инвариантность относительно разворота изображения объекта. Кроме того, путём нормирования геометрических признаков друг относительно друга, достигается инвариантность относительно масштаба изображения объекта.
Определение площади и периметра.
Площадь изображения объекта вычисляется путём простого подсчёта числа элементов, относящихся к объекту
(12)
где L – множество координат массива [Ei,j], принадлежащих объекту.
Периметр изображения объекта вычисляется после того, как на предварительном этапе выделены границы объекта:
(13)
где aгр. – множество граничных (контурных) точек изображения объекта.
На основе выделенных признаков можно сформировать обобщенный нормированный признак, инвариантный к масштабу изображения
Определение радиусов вписанных и описанных окружностей.
Процедура складывается из двух этапов (рис 2.4).
1. Определение координат геометрического центра изображения объекта
(14)
где xi,j ; yi,j – координаты точек изображения объекта, которые могут быть заменены соответствующими номерами столбцов и строк, содержащих данный элемент xi,j= i; yi,j = j.
2. Вычисление минимального и максимального расстояний от центра до границ изображения объекта, выделенных на предварительном этапе:
(15; 16)
Очевидно, что нормированный признак R′ = Rmax ⁄ Rmin всегда является инвариантным к масштабу изображения объекта.
Определение сторон описанного прямоугольника.
Это – одна из простейших процедур.
1
.
Надо определить максимальные и
минимальные значения абсцисс и ординат
изображения объекта imax и imin ;
jmax и jmin .
2. Высота и основание прямоугольника определяются следующим образом:
Отметим, что данный признак (в отличие от предыдущих) не является инвариантным к развороту изображения объекта (рис. 2.5).