Контрольные вопросы :
1.Как площадь изображения объекта зависит от выбора порога при бинаризации?
2.Как изменяется ошибка в оценке площади изображения с изменением отношения площадей объекта и пикселя?
3.Влияет ли изменение порога сильнее на площадь продолговатого или округлого объекта ?
4.Что такое сегментация изображения ?
5.Что такое преобразование Фурье ?
6.Что мы имеем на выходе системы осуществляющей прямое преобразование Фурье ?
7.Запишите порядок числа операций N-точечного быстрого преобразования Фурье.
8.Чему равно обратное преобразование Фурье функции, которая равна единице внутри шестиугольного участка частотной области и нулю во всех остальных точках?
9.Опишите алгоритм обработки изображения оператором Лапласа ?
10.Какие методы используются для удаления шума на
изображении?
11.Опишите алгоритм обработки изображения дифференциальным оператором ?
12.Опишите алгоритм оптимальной фильтрации
изображения?
13.Что такое передаточная функция системы ?
14.Существует ли передаточная функция у нелинейных
систем ?
15.Что такое признаки изображения ?
16.Чему равно прямое преобразование Фурье от дельта-
функции?
17.Что такое энергетический спектр?
18.Запишите формулу для корреляционной функции.
19.Как связаны между собой корреляционная функция и энергетический спектр ?
20.Сформулируйте теорему отсчетов Котельникова.
267
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Аксененко М.Д., Бараночников М.Л.. Приемники оптического излучения: Справочник. М.: Радио и связь, 1987. 296 с.
2.Афанасьев Е.И., Скобелев В.М. Источники света и пускорегулирующая аппаратура. М.: Энергоатомиздат, 1986. 272 с.
3.Радио-геодезические измерения/ В.Д.Большаков, Ф.Деймлих, А.Н. Голубев, В.П. Васильев : Под ред. В.Д.Большакова.
М.: Недра, 1985. 303с.
4.Быков Р.Е., Гуревич С.Б. Анализ и обработка цветных и объемных изображений. М.: Радио и связь, 1984. 248 с.
5.Высокоточные угловые измерения/Д.А. Аникст, К.М.Константинович, И.В. Меськин и др.; Под ред. Ю.Г.Якушенкова. М.:Машиностроение, 1987. 480 с.
6.Вычислительная оптика: Справочник/М.М. Русинов, А.П. Грамматин, П.Д. Иванов: Под. ред. М.М. Русинова. Л.:Машиностроение, 1984. 424 с.
7.Грейм И.А. Оптические дальномеры и высотомеры геометрического типа. М.:Недра, 1983. 320 с.
8.Данилов А.А. Сенсорные устройства автоматов контроля
исборки. Л.:Машиностроение, 1984.162 с.
9.Жаботинский Ю.Д., Исаев Ю.В. Адаптивны промышленные роботы и их применение в микроэлектронике. М.: Радио и связь, 1985. 104 с.
10.Заказнов Н.П. Прикладная геометрическая оптика. М.:Машиностроение, 1984. 184 с.
11.Зотов В.Д. Полупроводниковые устройства восприятия оптической информации. М.:Энергия, 1976. 152 c.
12.Охоцимский Д.Е., Гримайло С.И., Камынин С.С.. Использование визуальной информации в задачах автоматической сборки. М.: Наука, 1985.
13.Ишанин Г.Г. Приемники излучения оптических и оптико-электронных приборов. Л.:Машиностроение, 1986. 175 с.
14.Мотоока Т., Томита С., Танака Х. Компьютеры на СБИС.: Пер. с япон. М.:Мир,1988. 392 с.
15.Корреляционно-экстремальные видеосенсорные системы для роботов/Ю.А. Андреев, Н.Н. Белоглазов, А.М., Кориков: Под
268
ред. А.М. Корикова и В.П. Тарасенко. Томск: Изд-во Томск. гос. ун- |
30. |
Островский А.С., Почерняев И.М., Раллев И.Н. |
|||||||||||||
та, 1986. 240 с. |
|
|
|
|
|
Оптические анализаторы спектра с термопластическими |
|||||||||
16. |
Крылов В.П., Славинский З.М. Проблемы создания |
модуляторами |
света//Способы |
записи |
информации |
на |
|||||||||
гибких автоматизированных производств. М.:Наука. 1987. 396 c. |
бессеребряных носителях. Киев.:Вища шк. 1975 |
|
|
|
|||||||||||
17. |
Кауфе Ф. Взаимодействие робота с внешней средой:Пер. |
31. |
Пересада В.П. Автоматическое распознавание образов. |
||||||||||||
с франц. М.:Мир, 1985. 285 с. |
|
|
|
|
Л.:Энергия , 1970, 92 с. |
|
|
|
|
|
|
||||
18. |
Кузьмин С.А. Алгоритм управляемого ввода и обработки |
32. |
Перцев А.Н., Писаревский А.Н. Одноэдектронные |
||||||||||||
сенсорной |
информации |
для |
манипуляционного |
характеристики ФЭУ и их применение. М.:Атомиздат, 1971. 77 с. |
|
||||||||||
робота//Детерминированные и стохастические системы управления. |
33. |
Петров |
|
А.А. |
Алгоритмическое |
обеспечение |
|||||||||
М.:Наука. 1984. |
|
|
|
|
|
информационно-управляющих систем адаптивных роботов //Итоги |
|||||||||
19. |
Кузьмин С.А. Методы определения ориентации объектов |
науки и техники. Техническая кибернетика. М. 1984. с. 251-294 |
|
||||||||||||
в системах технического зрения // Измерения, контроль, |
34. |
Пистолькорс |
А.А. |
Разрешающая |
способность |
||||||||||
автоматизация. M:Наука.1986. |
|
|
|
|
голограммы и теория антенн//Антенны. М. 1967 №6 |
|
|
||||||||
20. |
Кузьмин С.А., Петров А.А. Алгоритмы классификации и |
35. |
Поляк Ю.Г. Вероятностное моделирование на |
||||||||||||
определения параметров силуэтных изображений в системе |
электронных вычислительных машинах. М.:Сов. Радио, 1973. 400 с. |
||||||||||||||
технического зрения робота//Проблемы машинного видения в |
36. |
Полупроводниковые |
формирователи |
сигналов |
|||||||||||
робототехнике. М.: ИПМ АН СССР. 1981. |
|
|
|
изображения/Под ред П. Йесперса, Ф. Ван де Виле и М. Уайта. М. |
|||||||||||
21. |
Левшин В.Л. Обработка информации в оптических |
:Мир, 1977, 573 c. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
системах пеленгации. М.: Машиностроение, 1978. 168 с. |
|
|
37. |
Попов Е.П., Верещагин А.Ф., Зенькевич С.А. |
|||||||||||
22. |
Мамчев |
Г.В. |
Стереотелевизионные |
устройства |
Манипуляционные робот. Динамика и алгоритмы. М.:Наука, 1978. |
||||||||||
отображения информации. М.: Радио и связь, 1983. 96 с. |
|
|
400 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
23. |
Микропроцессоры/Под ред. Л.Н. Преснухина. М.: |
38. |
Потапов А.В., Чернявский А.Ф. Статистические методы |
||||||||||||
Высшая школа, 1986, 494 с. |
|
|
|
|
измерений в экспериментальной ядерной физике. М.:Атомиздат, |
||||||||||
24. |
Аксеенко М.Д., Бараночников М.Л., Смолин О.В.. |
1980. 262 с. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Микроэлектронные фотоприемные устройства/М.:Энергоатомиздат, |
39. |
Пресс Ф.П. Формирователи видеосигнала на приборах с |
|||||||||||||
1984. 208 с. |
|
|
|
|
|
зарядовой связью. М.: Радио и связь, 1981. 136 с. |
|
|
|
||||||
25. |
Мишкинд С.И. Системы технического зрения для |
40. |
Приборы для неразрушающего контроля материалов и |
||||||||||||
автоматизации машиностроительного производства//Технология |
изделий:Справочник. Под ред. В.В. Клюева. М.:Машиностроение, |
||||||||||||||
металлообрабатывающего производства. М.: НИИМАШ. 1982. |
|
1976. 391 с. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
26. |
Носов Ю.Р., Шилин В.А. Основы физики приборов с |
41. |
Приборы с |
зарядовой |
связью/Под |
ред. |
Д.Ф. Барба. |
||||||||
зарядовой связью. М.:Наука, 1986. 318 с. |
|
|
|
М.:Мир, 1982. 240 с. |
|
|
|
|
|
|
|||||
27. |
Обработка изображений и цифровая фильтрация./Под |
42. |
Приж М.Д. Машинная графика и автоматизация |
||||||||||||
ред Т. Хуанга. М.:Мир, 1979. 318 с. |
|
|
|
проектирования. М.:Сов. Радио, 1975. 276 с. |
|
|
|
||||||||
28. |
Оптическая |
обработка |
информации/Под |
ред. |
43. |
Применение |
цифровой |
обработки сигналов/Под ред. |
|||||||
Д.Кейсесента. М.:Мир, 1980. 350 с. |
|
|
|
Э.О.Оппенгеймера М.:Мир, 1980. 552 c. |
|
|
|
||||||||
29. |
Оранский А.М. Аппаратные методы в цифровой |
44. |
Прохоров А.М. Сердюченко Ю.Н., Чевонин В.К. Англо- |
||||||||||||
вычислительной технике. Минск. : Изд-во БГУ, 1977. 208 с. |
|
советсткие пикосекундные |
камеры//Тр. 14-го |
Международного |
|||||||||||
|
|
269 |
|
|
|
|
|
|
|
|
270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
конгресса по высокоскоростной фотографии и фотонике. М.:1980.
С.142-148.
45.Радио- и акустическая голография/Под ред. Е.Г.Корбукова, С.В. Кулакова. Л.:Наука, 1976. 144 с.
46.Радиолокационные системы летательных аппаратов/Под ред. П.С. Давыдова М.:Транспорт, 1977. 352 с.
47.Радиотехнические цепи и сигналы/Под ред. КА Самойло, М.:Радио и связь, 1982. 528 с.
48.Ракитин В.В. Функциональные устройства на ПЗС//Электронная промышленность. М:Наука.1983.
49.Рао С.Р. Линейные статистические методы и их применения. М.:Наука, 1968. 547 с.
50.Репин В.Г., Тартаковский Г.П. Статистический синтез при априорной неопределенности а адаптации информационных систем. М.: Сов. Радио, 1977. 432 с.
51.Ризник М.Г. Письмо и шрифт. Киев: Вища шк., 1978.
152 с.
52.Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. М.: Мир, 1989. 504 с.
53.Прэтт У. Цифровая обработка изображений. В 2 кн. М.:
Мир, 1982. 781 с.
54.Бутаков Е.А., Островский В.И.. Фадеев И.П.. Обработка изображений на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1987. 234 с.
55.Системы технического зрения. // Под ред. А.Н.Писаревского, А.Ф. Чернявского. Л.: Машиностроение, 1988. 409 с.
56.Яншин В., Калинин Г.. Обработка изображений на языке СИ для IBM PC М.: Мир, 1994. 239 с.
57.Хорн Б.К.П.. Зрение роботов. М.: Мир, 1989. 483 с.
58.Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К.. Распознавание и цифровая обработка изображений. М.: Высшая школа, 1983. 292 с.
59.Голд Б., Рэйдер Ч.. Цифровая обработка сигналов. М.: Советское радио, 1973. 367 с.
60.Карташев В.Г.. Основы теории дискретных сигналов и цифровых фильтров. М.: Высшая школа, 1982. 108 с.
61.Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д.. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Политехника, 2000. 584 с.
271
62. Зенкевич С.Л., Ющенко А.С.. Управление роботами. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 397 с.
272
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение . ……………………………......................................
1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СТРУКТУРА СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ РОБОТОВ 1.1. Структура и особенности систем технического зрения роботов
1.1.1.Основные функциональные задачи систем техниче ского зрения в робототехнике
1.1.2.Использование видеоинформации в системах управления роботами
1.1.3.Специфические требования к техническому зрению адаптивных роботов
1.1.4.Обобщенные структуры и функциональные схемы систем технического зрения роботов 1.2. Принципы построения и алгоритмического
обеспечения систем технического зрения роботов
1.2.1.Аппаратные, программные и аппаратнопрограммные средства зрительного очувствления роботов
1.2.2.Алгоритмы формирования изображений в системах технического зрения роботов
1.2.3.Методы сегментации изображений в робототехнических задачах
1.2.4.Принципы описания и анализа изображений
1.2.5. Сопряжение систем технического зрения с системами управления роботов 1.3. Типовые элементы и узлы систем технического зрения роботов
1.3.1.Источники оптического излучения
1.3.2.Приемники оптического излучения
1.3.3.Оптические и оптико-механические узлы систем технического зрения
1.3.4Основные узлы электронного тракта систем технического зрения роботов 2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ И РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
3
17
17
17
21
30
38
42
42
49
66
80
109
109
116
119
140
153
2.1. Области и сегментация изображения |
153 |
|
2.1.1. Методы порогового разделения |
153 |
|
2.1.2. Построение гистограммы |
154 |
|
2.1.3.Пространственная взаимосвязь |
158 |
|
2.1.4.Сегментация изображений |
160 |
|
2.1.5. Использование цвета |
161 |
|
2.1.6. Наращивание и разбиение областей |
162 |
|
2.2. Обработка непрерывных изображений |
164 |
|
2.2.2. |
Cвертка и функция рассеяния точки |
168 |
2.2.3. |
Передаточная функция |
172 |
2.2.4. |
Преобразование фурье и фильтрация |
175 |
2.2.5. |
Преобразование фурье для операции свертки |
178 |
2.2.6. |
Обобщенные функции и единичные импульсы |
180 |
2.2.7. |
Множители сходимости и единичный импульс |
183 |
2.2.8. |
Частные производные и свертка |
187 |
2.2.9. |
Круговая симметрия и изотропные операторы |
190 |
2.2.10. Размывание, расфокусировка и скоростной смаз |
194 |
|
2.2.11. Восстановление и улучшение изображений |
198 |
|
2.2.12. Корреляция и энергетический спектр |
200 |
|
2.2.13. Оптимальная фильтрация и подавления шума |
203 |
|
2.2.14. Модели изображений |
209 |
|
2.3. Обработка дискретных изображений |
212 |
|
2.3.1. |
Ограничение размеров изображения |
213 |
2.3.2. |
Пространственная дискретизация изображения |
216 |
2.3.3. |
Теорема отсчетов |
219 |
2.3.4. |
Дискретное преобразование Фурье |
222 |
2.3.5. |
Круговая свертка |
226 |
2.4. Края и их обнаружение |
227 |
|
2.4.1. Края и их обнаружение |
227 |
|
2.4.2. |
Дифференциальные операторы |
228 |
2.4.3. |
Дискретные аппроксимации |
231 |
2.4.4. Локальные операторы и шум |
236 |
|
2.4.5. |
Выделение и локализация края |
238 |
3.CИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ
УСТРОЙСТВ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ 241
273 |
274 |
|
3.1. СТЗ электромеханического артикулятора |
241 |
3.2. Преобразование координат |
251 |
3.3. О применении параллельной обработки информации |
257 |
3.3.1. Параллельная обработка данных |
257 |
Заключение |
265 |
Контрольные вопросы |
267 |
Библиографический список |
268 |
Оглавление |
273 |
152 16
275