2020-01-14
130
Обоснование состава автоматизируемых задач
Реализация системы ААПСИ позволит интегрировать в едином интерфейсе все этапы обработки изображений:
1) создание, изменение, выбор фильтра для сканирования изображения;
2) фильтрация изображения и выделение осевых линий посредством обработки центроидным фильтром;
3) обработка изображения кольцевым фильтром, вычисление кривизны структурных элементов изображения методом центроидной релаксации;
4) выявление узлов и сегментов структурных элементов изображения;
5) эффективное представление сегментов линий и непрерывных кривых посредством цепного кодирования;
6) визуализация полученных при обработке изображений данных, установление порога отсечения;
1.2. Аналитический обзор
Как уже было указано во введении, модели представления изображений в ЭВМ можно разделить на два типа: растровые и векторные. Работа с растровыми и векторными моделями изображений реализована во многих программных продуктах.
Microsoft Paint
Простейший редактор растровых изображений, входящий в состав стандартной поставки ОС Microsoft Windows. Основные возможности:
– проведение прямых и кривых линий различной толщины и цвета;
– использование кистей различной формы, ширины и цвета;
– построение различных фигур: прямоугольников, многоугольников, овалов, эллипсов - закрашенных и не закрашенных;
– помещение текста на рисунок;
– использование преобразований: поворотов, отражений, растяжений и наклона;
– возможность перевода рисунка из цветной в черно-белую палитру посредством простейшего преобразования.
– Недостатки:
– отсутствуют средства по улучшению качества изображения, подавлению шумов;
– нет возможности сохранения объектной структуры изображения. Все изменения становятся частью растра, которую впоследствии сложно корректировать.
Продукт предназначен для простейшей обработки изображений, в которых отсутствуют искажения (например, полученных или создаваемых искусственным путем).
Adobe Photoshop
Профессиональный редактор растровых изображений. Основные возможности:
– контроль цвета и тона компонент изображения: возможность подбора палитры, замены цветов, поддержка 32-битного цвета (прозрачности), возможность построения гистограмм распределения цвета;
– интеллектуальное редактирование изображений: инструменты контекстной коррекции растра, позволяющие достичь фотореалистичности;
– широкий набор фильтров, позволяющих модифицировать и улучшить изображение;
– возможность создания многих независимых слоев в одном изображении.
Продукт предназначен для профессионального редактирования фотографических изображений, имеет мощный набор инструментов для улучшения их качества. В меньшей степени подходит для обработки искусственных изображений. Интерфейс обладает некоторой когнитивностью, которая, однако, ограничена сферой применения растровой модели/11/.
Corel Draw
Программный продукт, предназначенный для создания и обработки изображений в векторной модели. Основные возможности:
– объектность и структурность, свойственные векторной модели, позволяют добиться большого удобства при создании и изменении изображений;
– поддержка импорта и экспорта в большое количество форматов, в том числе и преобразования в растр;
– возможность рисования линий, фигур, текста.
Недостатки:
– невозможность импорта растровых изображений, полученных сканометрически;
– сложность в контроле цвета – практически невозможно добиться, чтобы цвета в экспортированном растровом изображении совпадали со стандартной палитрой.
Программный продукт предназначен главным образом для создания, а не модификации существующих изображений/12/.
Consistance Software Spotlight
Гибридный редактор. Основные возможности:
– изображение состоит из растра, на который наложены структурные элементы, это позволяет редактировать растровые изображения так же легко, как и векторные;
– векторизация сканированных изображений в полуавтоматическом и автоматическом режимах;
– возможность работы с цветными и монохромными входными растрами, наличие инструментов и фильтров, улучшающих изображение;
– инструменты автокоррекции векторных структур.
Среди недостатков программного продукта можно упомянуть:
– недостаточная эффективность фильтров, производящих редукцию цвета (уменьшение количества цветов);
– недостаточная эффективность инструментов по разделению цветов (уменьшение цветовых компонент до одной тоно-цветовой шкалы)/13/.
Spotlight является уникальным продуктом, который отлично справляется с обработкой искусственно созданных изображений. Однако он представляет ограниченные возможности при работе с цветными изображениями.
Список программных продуктов, безусловно, может быть расширен, но все же самые характерные и популярные разработки в него включены.
Среди программных продуктов, посвященных обработке искусственных изображений, можно проследить несколько тенденций:
– растровые изображения легко получать сканометрически, однако сложно редактировать;
– векторные изображения гораздо проще редактировать, при этом сложен процесс их получения из реального мира;
– программные продукты, объединяющие два подхода, недостаточно хорошо и эффективно справляются со структурным анализом изображений. Допускают много ошибок, на исправление которых уходит почти столько же времени, сколько потребуется для анализа изображения вручную.
В связи с указанными особенностями существующих программных средств актуальной является разработка системы, реализующей структурный анализ изображения посредством преобразования из растровой формы в векторный вид с целью осуществления фильтрации изображения, определения геометрических характеристик элементов и передачей потока информации с минимальными затратами. Эту задачу решает система ААПСИ.
Основные требования к системе
Основные цели создания системы и критерии эффективности ее функционирования
Создание системы автоматизированного анализа пространственной структуры изображений позволит получить новую возможность по подготовке цифровых изображений к распознаванию, разработать инструмент для получения структурных описаний изображений.
Для оценки эффективности работы системы ААПСИ можно использовать структурную целостность исходных и получаемых на выходе изображений.
