ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Алгоритм предназначен для интеллектуального поиска различных объектов на растровых изображениях чертежей с целью выявления структуры изображения, зависимостей между объектами и преобразования их в вербальное представление. В результате проведенных исследований классифицированы структурные элементы машиностроительных чертежей деталей валов. Некоторые из них типизированы и описаны с помощью словаря признаков. Алгоритм разрабатывался как составная часть системы распознавания образов.

В качестве теоретической базы для составления алгоритма выбраны методы стохастической геометрии для распознавания образов, цифровой обработки сигналов, вейвлет-анализ двумерных сигналов и современные технологии, применяемые в компьютерной графике.

На схеме представлены этапы работы алгоритма и их последовательность. На первом этапе фрагментации изображение разбивается на такие части, которые могут обрабатываться в дальнейшем независимо. Это позволяет обнаружить пустые, не содержащие информации области и исключить их из дальнейшей обработки, что приводит к уменьшению количества вычислений. На следующем этапе происходит поиск стрелок размерных линий и условных обозначений диаметра. Теоретической базой для реализации данного этапа послужили результаты экспериментов, проведенных в СКМ mathcad 6.0, которые показали, что вейвлет-анализ можно использовать для распознавания заранее известных одинаковых по строению элементов чертежей валов. По этим элементам на этапе три будет произведен поиск размерных линий, которые также исключаются из дальнейшей процедуры анализа. На этом же этапе происходит поиск пунктирных и штрихпунктирных линий, которые необходимы для определения симметрии. После этого каждый фрагмент чертежа разбивается на такое конечное число структурных элементов, что каждый из них представляет собой замкнутый или незамкнутый контур, ограниченный прямыми горизонтальными и вертикальными линиями. Эта процедура основана на результатах исследования по получению фильтров psf (point spread function) для подавления горизонтальных и вертикальных линий на растровом изображении. Пятый, шестой и седьмой этапы являются этапами процедуры анализа, которая предназначена для решения следующих задач:

- для каждого структурного элемента строится маршрут обхода контура и заполняются поля соответствующей структуры пока неизвестного системе объекта; для распознавания геометрических объектов использовались методы стохастической геометрии (на базе этих методов создан алгоритм анализа и предварительной векторизации составляющих элементов чертежа, инвариантный к аффинным преобразованиям);

- посредством заранее заданных шаблонов происходит попытка классификации каждого объекта; это необходимо для того, чтобы понять какие геометрические уравнения характерны для данного объекта и каким преобразованиям он может быть подвергнут; если же классифицировать не удается, создается новый класс объектов со своим алфавитом признаков;

- по взаиморасположению на плоскости, а также по косвенным признакам, которые определяются на этапе два, происходит структуризация объектов, определяется их возможное функциональное назначение.

Этапы работы алгоритма распознавания
машиностроительных чертежей деталей валов

Последний восьмой этап разработанного алгоритма относится к процедуре синтеза. Здесь происходит создание принципиально новых данных, для каждого объекта формируется вербальное описание, что в свою очередь, формирует описание всего чертежа в целом. Данный результат является целью распознавания.

Разработанный алгоритм реализован в программном виде на языке microsoft visual c++6.0. На программу подана заявка в Государственный координационный центр по регистрации программных средств.

Экспериментальные исследования работы программного продукта проводились на чертежах деталей валов.