Анализ методов определения контуров изображения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Международный научно-исследовательский журнал ¦ № 8(39) ¦ Сентябрь
3. Formalizacija zadachi optimizacii stoimosti korporativnyh struktur s uchetom faktora regional'-noj nadezhnosti / Troshin A.N., Burdina A.A. Trudy MAI. 2011. № 49. S. 74.
4. Strategicheskie perspektivy dejatel'-nosti rossijskih predprijatij aviacionno-promyshlennogo kompleksa / Troshin A.N., Shnit A.V. Vestnik Rybinskoj gosudarstvennoj aviacionnoj tehnologicheskoj akademii im. P.A. Solov'-eva. 2012. № 2 (23). S. 264−269.
5. Bol'-sherotov L.A. Strategii upravlenija: uchebnoe posobie. — Rjazan'-.: OOO KARGO-MASTER, 2014 -116s.
6. Bol'-sherotov L.A. Sistemnyj analiz v upravlenii proektami: uchebnoe posobie — Rjazan'-: OOO KARGO-MASTER, 2014 — 101s.
7. Bol'-sherotov L.A. Povyshenie publikacionnoj aktivnosti -uslovie vysokogo rejtinga universiteta/L.A. Bol'-sherotov//Mezhdunarodnyj studencheskij nauchnyj zhurnal: -2014, № 3- URL: http: //www. eduherald. ru/120−11 869 (data obrashhenija: 06. 10. 2014).
8. Jekologichnye stroitel'-nye materialy dlja remonta, rekonstrukcii i modernizacii nedvizhimosti Chast'- 4. Tovarovedenie, jekspertiza, standartizacija produkcii otrasli (Uchebnoe posobie) / Bol'-sherotova L.V., Bol'-sherotov L.A., Kolchigin M.A. -M.: FGBOU VPO MGUP, -M.: 2014. -240s.
9. Jekologichnye stroitel'-nye materialy dlja remonta, rekonstrukcii i modernizacii nedvizhimosti Chast'- 2 «Tehnologija i organizacija proizvodstva stroitel'-nyh materialov i izdelij» (Uchebnoe posobie) / Bol'-sherotova L.V., Bol'-sherotov L.A., Kolchigin M.A. -M.: FGBOU VPO MGUP, -M.: 2014. — 318 s.
10. Jekologichnye stroitel'-nye materialy dlja remonta, rekonstrukcii i modernizacii nedvizhimosti Chast'- 3 Kontrol'- kachestva otraslevoj produkcii (Uchebnoe posobie) / Bol'-sherotova L.V., Bol'-sherotov L.A., Kolchigin M.A., Har'-kova I.E. -M.: FGBOU VPO MGUP, -M.: 2014. -254s.
11. Bol'-sherotov, A.L. Vodopol'-zovanie i jekologija. Rol'- melioracii v obespechenii prodovol'-stvennoj i jekologicheskoj bezopasnosti Rossii: mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija, Ch 1. /Bol'-sherotova L.V., Bol'-sherotov A.L. /-M.: FGOU VPO MGUP, 2009. C. 396−402
12. Jekologija. Teoreticheskie aspekty uchjota vzaimodejstvija jelementa okruzhajushhej sredy i sistemy v celom: Social'-no-jekonomicheskie i jekologicheskie problemy sel'-skogo i vodnogo hozjajstva: mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija. Ch. 1 «Kompleksnoe obustrojstvo landshafta"/L.V. Bol'-sherotova, A.L. Bol'-sherotov -M.: FGBOU VPO MGUP, 2010. S. 68−71
13. Bol'-sherotov, A.L. Kompleksnaja jekologicheskaja bezopasnost'- stroitel'-stva. Stroitel'-nye materialy. Uchebnoe posobie k prakticheskim (seminarskim) zanjatijam po discipline «Tehnologija i organizacija proizvodstva stroitel'-'-nyh materialov i izdelij» dlja studentov special'-nosti «Menedzhment organizacii» -80 507 specializacij «Upravlenie biznesom v sfere stroitel'-nyh materialov» -80 507. 57/L.V. Bol'-sherotova, A.L. Bol'-sherotov -M. BARK-91, 2013. 34s.
14. Bol'-sherotov, A.L. Kompleksnaja jekologicheskaja bezopasnost'- stroitel'-stva. Stroitel'-nye materialy. UChEBNOE POSOBIE k samostojatel'-noj rabote pod kontrolem prepodavatelja po discipline «tehnologija i organizacija proizvodstva stroitel'-nyh materialov i izdelij» dlja studentov special'-nosti «Menedzhment organizacii» -80 507 specializacij «Upravlenie biznesom v sfere stroitel'-nyh materialov» -80 507. 57/L.V. Bol'-sherotova, A.L. Bol'-sherotov -M. BARK-91, 2013. 99s.
15. Bol'-sherotova, L.V. Jekologichnye stroitel'-nye materialy dlja remonta, rekonstrukcii i modernizacii nedvizhimosti Chast'-1 «Osnovy materialovedenija»: Uchebnoe posobie. /L.V. Bol'-sherotova, A.L. Bol'-sherotov M.: FGBOU VPO MGUP, 2013. — 279s.
Бондаренко А. Ю. 1, Адамов В. Г. 2
1 Студент, 2кандидат технических наук, Донецкий национальный технический университет АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТУРОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Аннотация
В работе проанализированы методы определения контуров изображений. Выбрана их оптимальная последовательность для улучшения качества выделения границ. Также проведен анализ этих методов и выбран наиболее подходящий из них.
Ключевые слова: контур изображения, анализ методов, скользящая маска
Bondarenko A.J. 1, Adamov V.G.2 Student, 2PhD in Engineering, Donetsk National Technical University ANALYSIS OF METHODS FOR DETERMINING THE CONTOURS OF THE IMAGE
Abstract
The article considers methods of determining the contours of the images and optimal sequence to improve border selection. Also, the analysis of these methods was done and the most appropriate one was chosen.
Keywords: contour of image, analysis methods, the moving mask.
Постановка задачи
В мире компьютерной обработки изображений появляется все больше методов и технологий для поиска границ объекта и отделение его от основного фона. Но самыми известными и часто использующимися по сей день являются методы Робертса, Прюитта и Собеля.
Выше перечисленные методы базируются на преобразовании изображения с помощью скользящей маски. Эта маска соответствует определенной группе пикселей данного изображения. Для анализа существующих методов поиска границ изображений в работе предоставлено подробное описание каждого из них и в конце отобран наиболее эффективный метод.
13
Международный научно-исследовательский журнал ¦ № 8(39) ¦ Сентябрь
Методы определения контуров изображения
Рассмотрим наиболее популярные алгоритмы и методы нахождения границ изображений. Каждый из методов базируется на процессе пространственной фильтрации. Пространственная фильтрация основана на передвижении маски фильтра от первого пикселя к последнему пикселю изображения по порядку. Каждый пиксель с координатами (x, у) рассчитывается как сумма произведений значения пикселей под маской фильтра на соответствующие им коэффициенты фильтра. Если на изображении наблюдаются резкие перепады яркости, то прибегают к производным первого и второго порядка. Для того, что бы определить первую производную одномерной функции f (x) необходимо рассчитать разность значений соседних элементов изображения:
g = /(* + l)-/(0
Частная производная применяется для того, чтобы сохранить те же ассигнации для переменных f (x, у), если необходимо работать по двум осям координат с частными производными.
Вторая же производная вычисляется здесь как разность между соседними значениями первой производной:
= /О + 1) + /(* -1) — 2/(0
В работе [4] вычисление первой производной изображения основано на дискретных приближениях двумерного градиента. По определению, градиент изображения f (x, у) в пикселе (x, у) — это вектор:
3//
rjf _ ?х_ _ /Эх.
V & quot- * & quot-9V
Общеизвестно, что траектория вектора градиента совпадает с траекторией максимальной скорости перемены функции f в пикселе (x, у). Модуль этого вектора имеет главную роль при определении контуров на изображении. Он обозначается символом V f и приравнивается:
v/ = |v/| = МТ+Щ
Во всех методах определения границ объекта используется матрица пикселей размером 3×3:
Самый легкий способ определения первых частных производных в точке Z5 заключается в использовании перекрестного градиентного оператора Робертса:
Gx (^д Z5) ,
Gy (zg Z5),
x — у — J — - • J — --Г — 1-
скользящих масок оператора Робертса: (Q ^ ^).
Значения Gx и ву могут быть получены посредством преобразования целого изображения при помощи одной из
0
1 О
Анализируя работу [4], можно заметить, что оператор Прюитта, так же как и оператор Робертса, работает со скользящей маской размерностью 3×3 пикселя. В отличии от оператора Робертса в операторе Прюитта матрицы задаются другими формулами:
Gx = (z7 + z8 + z9) — (z4 + z2 + z3) — Gy = (z3 + z6 + z9) — (z7 + z4 + z4) —
Что бы применить эти формулы для выделения краев на изображении, используется оператор Прюитта. Данный
/-1 -1 -1 / -1 0 1
оператор задается следующими масками размерностью 3×3: I О О О I, I — 1 0 1
V 1 1 1 / V -1 о 1
Точно так же использует матрицу размерностью 3×3 и оператор Собеля. Главным его отличием от оператора Прюитта заключается в применении весового коэффициента 2 для центровых пикселей:
Gx = (z7 + 2z8 + z9) — (z4 + 2z2 + z3) — Gy = (z3 + 2z6 + z9) — (z7 + 2z4 + z4) —
Это искусственное увеличение используется для убавления эффекта смягчения
/-1 -2 -1
на результирующем изображении. Маски, применяемые в методе Собеля размерностью 3×3: I 0 0 0
V 1 2 1
-10 1 -2 0 2
-1 0 1
Как было описано выше, при помощи матриц можно рассчитать составляющие величины градиента Gx и Gr Что бы определить само значение градиента этими составляющими нужно оперировать одновременно:
Vf~ GX + Gy
Практическое применение алгоритмов. Итак, мы рассмотрели все три метода. Для того что бы проверить как каждый из этих методов работает на практике, мною была написана простая программа с имплиментацией алгоритмов рассмотренных выше. Главное окно программы содержит кнопки отвечающие за фильтрацю изображения методами Собела, Робертса ии Превитта, а так же кнопку сброса текущих параметров и приведения изображения в исходный вид. Кроме того, в программе существует возможность регулировки яркости и контраста при помощи двух отдельных ползунков.
14
Международный научно-исследовательский журнал ¦ № 8(39) ¦ Сентябрь
в) г)
Рис. 2 — Результаты работы программы а) Внешний вид программы и исходное изображение, б) Выделение краев методом Собеля, в) выделение краев методом Робертса г) выделение краев методом Прюитта
Заключение
Просмотрев результаты работы трех алгоритмов на практике, можно заключить, что при использовании медицинского изображения самым качественным методом оказался метод поиска границ Собела. Поскольку именно этот метод позволил ярко выделилить границы, понизить интенсивность фона избражения и качественно обозначить все элементы изображения. Метод Робертса тоже показал не плохие результаты, однако при его использовании можно заметить безвозвратную потрею даннях с исходного изображения. Метод Превитта в этом случае оказался слабейшим и не качественным.
Учитывая все высшесказанное, в дальнейшей работе с медицинским изображением мезга человека, самым эффективным решением будет использование метода Собела для поиска границ объектов.
Литература
1. Lasty P., Sebastiani F. Determining the Semantic Orientation of Terms through Gloss Classification // Conference of Information and Knowledge Management (Bremen). ACM, New York, 2005, pp. 617−624.
2. Карамазина М. Н., Давыдов С., Методы обработки изображений. РОМИП 2011.
3. Пуховой Р. И. Программа анализа поиска границ объектов // Дипломная работа, М. 2013, 9 — 17.
References
1. Lasty P., Sebastiani F. Determining the Semantic Orientation of Terms through Gloss Classification // Conference of Information and Knowledge Management (Bremen). ACM, New York, 2005, pp. 617−624.
2. Karamazina M.N., Davidov S. Metody obrabotki izobrazenij. ROMIP 2011, 5−7
3. Puhovoj I.P. Programma analiza poiska granic objektov // Diplomnaja rabota, М. 2013, 9 — 11.
15
Международный научно-исследовательский журнал ¦ № 8(39) ¦ Сентябрь
Джанпаизова В. М. 1, Юнусов С. З. 2, Джураев А. 3, Торебаев Б. П. 4, Отарбекова С. Ж. 5
1 Доцент, кандидат химических наук, Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, 2доцент, кандидат технических наук, 3профессор, доктор технических наук, Ташкентский институт текстильной
«4 5
и легкой промышленности, старший преподаватель, магистр, преподаватель,
Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ПИЛЬНОГО ЦИЛИНДРА ДЖИНА
Аннотация
В статье рассмотрены результаты исследования по изучению характера движения пильного цилиндра, с целью определения динамики движения пильного цилиндра. Последовательность проведенных расчетов показало, что на изменение угловой скорости и нагруженности пильного цилиндра джина в основном влияют значение момента инерции системы. По результатам исследования рекомендованы рациональные значения приведенного момента инерции пильного цилиндра.
Ключевые слова: пильный джин, кинематическая и расчетная схема, машинный агрегат, двигатель, пильный цилиндр, угловая скорость, математическая модель.
Janpaizova V.M. 1, Yunusov S.Z. 2, Dzhuraev A. 3, Torebaev B.P. 4, Otarbekova S. Zh. 5
1Associate professor, PhD in Chemistry, M. Auezov South Kazakhstan State University, Shymkent, Kazakhstan, 2associate professor, PhD in Engineering, 3professor, PhD in Engineering, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Tashkent, Uzbekistan, 4senior lecturer, 5master, lecturer, M. Auezov South Kazakhstan State University, Shymkent, Kazakhstan
ANALYSIS OF DYNAMICS SAW CYLINDER JEAN
Abstract
The article describes the results of a study on the nature of the motion of the saw cylinder, in order to determine the dynamics of movement of the saw cylinder. The sequence of the calculations showed that a change in the angular velocity of the cylinder and the loading of the saw gin is mainly influenced by the value of the moment of inertia of the system. The study recommended the rational values of the reduced moment of inertia of the saw cylinder.
Keywords: saw gin, kinematic and design scheme, engine assembly, engine cylinder saw, angular velocity, mathematical model.
В пильных джинах главным рабочим органом является пильный цилиндр. Значительная мощность в машине, до 75 кВт потребляет пильный цилиндр. Важными являются исследования по изучению характера движения пильного цилиндра. При этом пильный цилиндр является массивным и влияние на его скоростной режим сопротивления от хлопка-сырца фактически будет не значительным. При этом на характер движения в основном будет влиять изменения момента инерции цилиндра.
На рис. 1 представлена кинематическая и расчетная схема машинного агрегата с механизмом пильного цилиндра джина. Из них, видно, что ротор двигателя 1 и пильный цилиндр 2 связаны муфтой 3 и лежать на одной оси. Поэтому динамику данной системы желательно рассмотреть как одномассовую (см. рис. 1).
Для данной системы составим математическую модель с помощью известной методике [1]:
MS и 1
2cofAk 2Mk
ф = О
(1)
J ф-М +М =0
Прт g с
где, Mg, Мк-движущий момент двигателя и его критическое значение--угловое перемещение вала пильного цилиндра- m0h Sk-угловая частота идеального холостого хода и критическое скольжение, J"F- приведенный момент инерции ротора двигателя к валу пильного цилиндра- Мс- технологическое сопротивление от джинируемого хлопка-сырца- юс- угловая частота сети.
На основе результатов экспериментальных исследований [2], приблизительно технологическое сопротивление аппроксимируем функцией
Мс = М1 + MoSinkt (2)
где, Mi, Мд- постоянное и амплитудное составляющие момента сопротивления от хлопка- k-частота изменения сопротивления.
Рис. 1 — Кинематическая (а) и расчетная схема (б) машинного агрегата пильного цилиндра:
16

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой