Система автоматизированного анализа пространственной структуры изображений. Подсистема центроидной р...

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



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 центроидной релаксации

 

Дипломник

студент группы 10-19-2.......................................................Е.В. Балобанова

Руководитель

вед. инженер кафедры ПО.................................................. Л.Н. Левицкая

Консультант по экономической части

к.э.н., доцент.....................................................................И.И. Радыгина

Консультант по безопасности

и экологичности....................................................................Г.Ф. Якименко

Нормоконтроль.......................................................................В.П. Соболева

Рецензент

вед. Инженер АО Аксион.................................................. В.Н. Захаров

Заведующий кафедрой

Программное обеспечение

д.т.н., профессор....................................................................А.И. Мурынов

 

ИЖЕВСК 2006

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка к дипломной работе на тему Система автоматизированного анализа пространственной структуры изображений. Подсистема центроидной релаксации оформлена на 101 листах, содержит 42 рисунка, 16 таблиц.

Целью данной работы являются исследования по разработке математической модели и метода анализа пространственной структуры изображений, который заключается в выделении структурных элементов изображения, определения их геометрических характеристик. Работа включает в себя исследование метода, позволяющего анализировать кривизну структурных элементов изображения.

Для написания соответствующего программного обеспечения были изучены материалы и публикации в области цифровой обработки изображений, структурного анализа, распознавании образов.

В результате проделанной работы было разработано программное обеспечение, предназначенное для структурного анализа изображений, используемых в системе автоматизированного анализа пространственной структуры изображений.

На сегодняшний день существует большое количество программных продуктов, предоставляющих возможность цифровой обработки изображений. Однако ни одна из существующих разработок не позволяет проводить структурный анализ изображений посредством преобразования из растровой формы в векторный вид, с целью осуществления фильтрации изображения, определения геометрических характеристик элементов и передачей потока информации с минимальными затратами. Поэтому данная разработка является уникальной и не имеет аналогов в современной индустрии компьютерной обработки изображений.

Разработанная система применяется для получения кодированного описания изображения, обнаружения и определения кривизны структурных элементов изображения. Обработка изображения с помощью системы позволяет понизить количество шумов и искажений, выделить осевые линии на изображении, и сегментировать полученные линии. В результате обработки цепным кодированием удается значительно уменьшить объем изображения по сравнению с исходным растром.

Разработанное программное обеспечение является исследовательским, оно направлено на изучение и анализ методов обработки изображений. С его помощью были получены экспериментальные данные, использованные в данной работе. Конечным программным продуктом может являться оболочка, представляющая в значительной мере автоматизированный интерфейс для проведения структурного анализа изображений.

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ3

1.РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ3

1.1.Обоснование целесообразности разработки системы автоматизированного анализа пространственной структуры изображений3

1.1.1.Назначение системы3

1.1.2.Характеристика функциональной структуры системы3

1.1.3.Обоснование цели создания системы3

1.1.4.Обоснование состава автоматизируемых задач3

1.2.Аналитический обзор3

1.3.Основные требования к системе3

1.3.1.Основные цели создания системы и критерии эффективности ее функционирования3

1.3.2.Функциональное назначение системы3

1.3.3.Особенности системы и условия ее эксплуатации3

1.3.4.Требования к функциональной структуре3

1.3.5.Требования к техническому обеспечению3

1.3.6.Требования к информационному обеспечению3

1.3.7.Требования к программному обеспечению3

1.4.Основные технические решения проекта системы3

1.4.1.Решение по комплексу технических средств3

1.4.2.Описание системы программного обеспечения3

2.РАЗРАБОТКА ЗАДАЧИ ПОДСИСТЕМА ЦЕНТРОИДНОЙ РЕЛАКСАЦИИ3

2.1.Описание постановки задачи3

2.1.1.Характеристика задачи3

2.1.2.Входная информация3

2.1.3.Выходная информация3

2.1.4.Математическая постановка задачи3

2.2.Описание алгоритма построения кольцевого фильтра3

2.2.1.Назначение и характеристика алгоритма3

2.2.2.Используемая информация3

2.2.3.Результаты решения3

2.2.4.Алгоритм решения3

2.2.5.Список условных обозначений3

2.3.Описание алгоритма вычисления центра масс3

2.3.1.Назначение и характеристика алгоритма3

2.3.2.Алгоритм решения3

2.3.3.Список условных обозначений3

2.4.Описание алгоритма вычисления кривизны3

2.4.1.Назначение и характеристика алгоритма3

2.4.2.Алгоритм решения3

2.4.3.Список условных обозначений3

2.5.Описание алгоритма обработки изображения3

2.5.1.Назначение и характеристика алгоритма3

2.5.2.Алгоритм решения3

2.5.3.Список условных обозначений3

2.6.Описание программы Центроидная релаксация3

2.6.1.Вводная часть3

2.6.2.Функциональное назначение3

2.6.3.Описание информации3

2.6.4.Используемые подпрограммы3

2.6.5.Описание логики3

2.7.Описание контрольного примера3

2.7.1.Назначение3

2.7.2.Исходные данные3

2.7.3.Результаты расчета3

2.7.4.Результаты испытания3

3.ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ3

3.1.Обоснование необходимости разработки подсистемы центроидной релаксации3

3.2.Планирование разработки3

3.3.Расчет расходов на создание системы3

4.БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА3

4.1.Анализ вредных и опасных производственных факторов3

4.2.Техника безопасности при работе с компьютером3

4.3.Электробезопасность при работе с компьютером3

4.4.Требования к освещению рабочего места и его расчет3

4.4.1.Требования к освещению рабочего места3

4.4.2.Расчет освещенности рабочего места3

4.5.Параметры микроклимата, загрязнение воздуха рабочей зоны вредными веществами3

4.6.Пожаробезопасность при работе с компьютером3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ3

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ3

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ТЕКСТ ПРОГРАММЫ3

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ПРОГАММЫ3

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 РУКОВОДСТВО ПРОГРАММИСТА3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 РУКОВОДСТВО ОПЕРАТОРА3

 

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ, СИМВОЛОВ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ С ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯМИ

ААПСИ автоматизированный анализ пространственной структуры изображений

ОС операционная система

ЭВМ электронно-вычислительная машина

ПО программное обеспечение

ВВЕДЕНИЕ

 

Основную часть информации об окружающем мире человек получает посредством зрения. Изображения обладают высокой информативностью, при этом человек воспринимает их в гораздо быстрее, чем какую-либо другую информацию. В связи с этим у человека возникла потребность использовать графическую информацию в различных автоматизированных системах.

Графические образы, представляемые окружающим миром человеку, обладают большим разнообразием. Под этим названием объединены и топографическая карта, и фотография. При этом неотъемлемым атрибутом изображения является его пространственная структура. Способность реконструировать эту структуру при визуальном восприятии и обеспечивает предметность восприятия.

Отличительными признаками и характеристиками графических изображений являются:

Пространственная определенность, которая состоит в том, что любая точка изображения принадлежит единственному, и вполне определенному структурному элементу, который может представлять объект, либо принадлежать одному, или нескольким объектам с