Спосіб розпізнавання групових точкових об`єктів

Спосіб розпізнавання групових точкових об'єктів (ГТО), який відрізняється тим, що базується на визначенні значень та напрямків радіусвекторів від центру ваги групи інформаційних елементів ГТО до центру ваги кожного з цих елементів, які обчислюються за формулами Reg Xck Xco 2 g Yck Yco 2 , де Xck , Yck g 2 Xck 2 g Xco g Xck arccos 2 Xco g Yck 2 Yck Xcb 2 Xck Xco g Yco g 2 2 Yco g Xco g Yck Xck 2 Ycb 2 2 Yck Xcb 2 Yco g Ycb 2 , 2 Xck 2 Yco g Xcb Xck Xcb Yck 2 Yck Ycb 2 Ycb 2 де Xck , Yck - центр ваги групи інформаційних елементів ГТО (без обліку базових рядка й стовпця), Xcb , Ycb - центр ваги елементів базових елементів ГТО, Xco g , Yco g - центр ваги g -гo ін, формаційного елемента ( g 1 2,...,n ; де n - кількість інформаційних елементів ГТО), та дозволяє враховувати складні афінні перетворення та нелінійні перекручення ГТО, завдяки нормалізації та ранжуванню його ознак. 46476 (11) UA рення та нелінійні перекручення ГТО, а також результат розпізнання дуже сильно залежать від положення камери, тому кожного разу перед початком моделювання ідентифікації зірок доводиться уточнювати положення камери щодо знімка. А це приводить до збільшення часу проведення процесу розпізнавання та погрішності отриманого результату. Запропонований спосіб розпізнавання ГТО враховує їх складні афінні перетворення та нелінійні перекручення. Поставлена задача вирішується завдяки знаходженню значень та напрямків радіус-векторів від центру ваги групи інформаційних елементів ГТО до центру ваги кожного з цих елементу, їх ранжируванні та нормалізації. На фіг. 1 представлено зображення ГТО, який складається з базових елементів (в даному випадку це крайній стовпець і нижній рядок) і інформаційних. Базові елементи ГТО є орієнтиром при пошуку інформаційних елементів в процесі розпізнавання. Значення радіус-векторів від центру ваги групи інформаційних елементів ГТО до центру ваги кожного з цих елементів обчислюється за формулою (19) Корисна модель відноситься до області оптичної обробки зображень об'єктів та їх розпізнавання і може бути використана для розпізнавання групових точкових та їх розпізнавання і може бути використана для розпізнавання групових точкових об'єктів (ГТО), у першу чергу для тих, які мають складні афінні перетворення та нелінійні перекручення. Відомий спосіб розпізнавання об'єктів на отриманому зображенні, який базується на точному визначенні позиції кожного пікселя елементу об'єкту [1]. Недоліком цього способу є складність розпізнавання при великих розмірах зображення або великої кількості об'єктів, а також низька швидкодія. Найбільш близьким аналогом до розробленого способу розпізнавання є спосіб, який використовується для ідентифікації зірок на знімку [2]. Спосіб заснований на отриманні координат зірок і знаходженні косинусів для кожної пари зірок. Для зниження погрішності визначення місця розташування зірок введені координати точки Весняного рівнодення. До недоліків цього способу відноситися те, що цей спосіб не враховує складні афінні перетво (13) U - центр тяжіння групи інформаційних елементів ГТО, Xcog , Ycog - центр тяжіння g -гo інформаційного елемента ГТО та 3 46476 Xck Xco 2 g Reg Yck Yco 2 , g де Хск, Yck - центр ваги групи інформаційних елементів ГТО; Xcog, Ycog - центр ваги g-гo інформаційного елементу ГТО. ГТО при розпізнаванні має бути інваріантний до афінних перетворень, тому для забезпечення інваріантності методу розпізнавання до повороту вихідного зображення при знаходженні напрямку радіус-векторів інформаційних елементів ГТО необхідно враховувати місця розташування центру ваги базових елементів. Для цього в якості нульового вектору при визначенні кутів векторів використовується вектор між центрами ваги групи інформаційних та базових елементів ГТО (фіг. 2): Xck 2 g Xco g Xck arccos 2 Xco g Yck 2 Yck Xcb 2 Xck Xco g Yco g 2 2 Yco g Xco g Yck Xck 2 Ycb 2 2 Yck Xcb 2 Yco g Ycb , Xck Xcb Yck 2 Ycb Yck 2 Ycb де Хсk, Yck - центр ваги групи інформаційних елементів ГТО (без обліку базових рядка й стовпця), Xcb, Ycb - центр ваги елементів базових елементів ГТО, Хсоg, Ycog - центр ваги g-гo інформаційного елемента (g=1, 2, ..., n; де n - кількість інформаційних елементів ГТО). У результаті отримані матриці значень радіусвекторів та їх напрямків (відповідно Re та n g g 1. Re g n g 1 Для забезпечення інваріантності до зсуву і дзеркального відображення, а також до лінійних спотворень, виконується ранжирування напрямів радіус-векторів αg за збільшенням. При цьому виконується ранжирування значень радіусвекторів відповідно до їх напрямків. У результаті отримано матрицю Re0 Re nor Re nor 2 Re nor g Re0g n . g 1 Для забезпечення інваріантності ГТО до масштабування та нелінійних спотворень виконується нормалізація значень радіус-векторів коду (у результаті отримано матрицю Re nor). , R eyal R etal 2 R etal g R etal n Re nor n n n n 11 n Re nor g R etal g n g 1 n 2 R nor g , ... ... g 1 2 R etal 1 Re nor 1 K Re nor , Re etal 2 2 Xck 2 Yco g Xcb 4 Для прийняття рішення о розпізнаванні ГТО виконується порівняння з еталоном. При цьому обчислюються коефіцієнти кореляції K (Re nor, R etal), де R etal - радіус-вектори від центру ваги групи інформаційних елементів ГТО до кожного інформаційного елементу в зображеннях еталонах. Для прискорення процесу пошуку еталону застосовується принцип дихотомії: Re nor g g 1 2 n R nor g g 1 n n . n R etal g g 1 R etal 2 g g 1 2 n R etal g g 1 Якщо K(Re nor, R etal)≥K porog (де Кporog - граничне значення коефіцієнта кореляції, то отриманий код збігається з еталонним, інакше - ні. Запропонований спосіб розпізнавання групових точкових об'єктів базується на визначенні радіус-векторів від центру ваги групи інформаційних елементів ГТО до центру ваги кожного з цих елементів и дозволяє враховувати складні афінні перетворення та нелінійні перекручення ГТО завдяки нормалізації та ранжуванні його ознак. Джерела інформації: 1. Пат. WO/2001/041067. Method for extracting objective image / Aita, Kazuo; заявник та патентовласник SEIKO INSTRUMENTS INC. PCT/JP2000/008191; заявл. 20.11.2000; опубл. 07.06.2001. 2. Лабораторный стенд для отработки алгоритмов движения микроспутника по снимкам звездного неба (Laboratory Facility for Verification Attitude Determination Algorithms Using Starry Sky Pictures Preprint, Inst. Appl. Math., the Russian Academy of Science) [Электронный ресурс] / Овчинников М.Ю., Середницкий А.С., Овчинников A.M. / ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. - Режим доступа: http://www.keldysh.ru/papers/2006/prep43/prep2 006_43.html 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 46476 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601