Спосіб розпізнавання об’єктів геометричної форми

Реферат: Спосіб розпізнавання об'єктів геометричної форми та отримання ортогональних креслень кадру зображення належить до досить широкої сфери вживання, а саме до геології, будівництва і архітектури, медицини, робототехніки, фото- відеотехніки, кіноіндустрії, управління рухом транспорту. Спосіб основується на графічних методах плоскопаралельних переміщеннях та заміни площини проекцій зображення для отримання ортогональних креслень об’єктів геометричної форми виконують дії: Відповідно до способу вибирають розмір кадру зображення та відповідну йому фокусну відстань, яка є також радіусом кола сферичних координат в одному масштабі, поєднують центри кадру зображення і сферичних координат, після чого за допомогою еліпсів, які побудовані через точки об’єкта в сферичних координатах, отримують систему горизонтальних та вертикальних координат, будують пучки променів, які з’єднують точки зору, що збігаються з системою отриманих горизонтальних та вертикальних координат та слідом картинної поверхні у сферичній сітці координат, на променях у горизонтальній проекції будуємо послідовність точок плану та за допомогою повороту навколо однієї точки досягають перпендикулярності горизонтальної основи і вертикалей у фронтальній проекції, досягають відповідності точок в обох проекціях та отримують ортогональні креслення, при цьому при зазначенні відомостей одиниці масштабу у кадрі зображення об’єкта, визначають відповідні розміри на ортогональних кресленнях. UA 100890 C2 (12) UA 100890 C2 UA 100890 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до досить широкої сфери використання, а саме до геології, будівництва і архітектури, медицини, робототехніки, фото- відеотехніки, кіноіндустрії, керування рухом транспорту. Відомий спосіб здобуття сферичної перспективи методом визначника (Ткач Д.И., Голубь В.И. "Графическая технология построения сферической перспективы на плоскости.» /Прикладная геометрия и инженерная графика. - К.: КГТУСА, 1996. - Вып 59.) В основі відомого способу лежить графічна технологія перетворення вихідних ортогональних проекцій об'єкта в його сферичну перспективу за допомогою графічних операцій, а саме вторинну проекцію на площину первинної центральної проекції об'єкта з центру сферичної картини на її поверхню. Методика цього способу базується на конструктивних особливостях сферичної поверхні, яка, обертаючись довкола вертикальної осі, залишається позиційно нерухомою. У зв'язку з цим будь-які співвісні з нею поверхні перетинатимуться з нею по горизонтальних паралелях, які ортогонально проектуватимуться на вертикальну плоску картину в горизонтальні прямі, які беруть свій початок в точках перетинання їх картинних поверхонь. Графічна конструкція в цьому способі є визначником будь-якої сферичної перспективи будь-якого об'єкта. Недоліком відомого способу, є неможливість вирішення зворотної задачі. По наявності схожих технічних ознак відомого способу і технічного рішення, що заявляється, приймаємо відомий спосіб за прототип. Задачею технічного рішення, що заявляється, є отримання точних координат об'єктів геометричної форми з визначенням їх розмірів у відповідних проекціях. Точність визначення координат особливо важлива в медичній робототехніці. Поставлена задача вирішується за допомогою пропонованого способу який не містить переліку вимірів і відкладань, а базується на методах плоскопаралельних переміщеннях та заміни площини проекцій зображень. Спосіб розпізнавання об'єктів геометричної форми та отримання ортогональних креслень кадру зображення на основі графічних методів плоскопаралельних переміщень та заміни площини проекцій зображення, який відрізняється тим, що для отримання ортогональних креслень об'єктів геометричної форми виконують дії: - вибирають розмір кадру зображення та відповідну йому фокусну відстань, яка є також радіусом кола сферичних координат в одному масштабі; - поєднують центри кадру зображення і сферичних координат; - після чого за допомогою еліпсів, які побудовані через точки об'єкта в сферичних координатах, отримують систему горизонтальних та вертикальних координат; - будують пучки променів, які з'єднують точки зору, що збігаються з системою отриманих горизонтальних та вертикальних координат та слідом картинної поверхні у сферичній сітці координат; - на променях у горизонтальній проекції будуємо послідовність точок плану та за допомогою повороту навколо однієї точки досягають перпендикулярності горизонтальної основи і вертикалей у фронтальній проекції; - досягають відповідності точок в обох проекціях та отримують ортогональні креслення, при цьому при зазначенні відомостей одиниці масштабу у кадрі зображення об'єкта, визначають відповідні розміри на ортогональних кресленнях. На кресленні графічно представлений алгоритм побудови плану і фасаду з сферичної перспективи. Для пояснення здійснення способу і побудови графічної частини цього способу, представлено алгоритм послідовно виконуваних операцій. 1. Зважаючи на єдність масштабу фокусної відстані об'єктива (радіуса кола сферичних координат (1)) і розмірів кадру (ABCDKLMN), поєднуємо центри кадру зображення і координат. 2. Отримавши за допомогою еліпсів, через точки об'єкта (ABCDKLMN), систему горизонтальних і вертикальних координат - будуємо пучки променів, точок зору (S) і слідом картинної поверхні (2) у сферичній сітці координат. 3. За допомогою підбору варіантів плану (3-4), в горизонтальній проекції добиваємося перпендикулярності прямої основи і вертикалей у фронтальній проекції (4). 4. Досягнувши відповідності точок в обох проекціях, отримуємо ортогональні креслення (4) з розмірами (при розміщенні одиниці масштабу у фотографії об'єкта). Фізичними об'єктами, які використовуються при здійсненні запропонованого способу є, наприклад, будівля, кіно-, фотообладнання, за допомогою якого отримуємо фотографію будівлі та креслення плану та фасаду будівлі, які отримують за допомогою способу розпізнавання об'єктів геометричних форм, алгоритм якого наведений вище. 60 1 UA 100890 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 Спосіб розпізнавання об'єктів геометричної форми та отримання ортогональних креслень кадру зображення на основі графічних методів плоскопаралельних переміщень та заміни площини проекцій зображення, який відрізняється тим, що для отримання ортогональних креслень об′єктів геометричної форми виконують дії: вибирають розмір кадру зображення та відповідну йому фокусну відстань, яка є також радіусом кола сферичних координат в одному масштабі, поєднують центри кадру зображення і сферичних координат, після чого за допомогою еліпсів, які побудовані через точки об′єкта в сферичних координатах, отримують систему горизонтальних та вертикальних координат, будують пучки променів, які з′єднують точки зору, що збігаються з системою отриманих горизонтальних та вертикальних координат та слідом картинної поверхні у сферичній сітці координат, на променях у горизонтальній проекції будуємо послідовність точок плану та за допомогою повороту навколо однієї точки досягають перпендикулярності горизонтальної основи і вертикалей у фронтальній проекції, досягають відповідності точок в обох проекціях та отримують ортогональні креслення, при цьому при зазначенні відомостей одиниці масштабу у кадрі зображення об′єкта, визначають відповідні розміри на ортогональних кресленнях. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2