Алгоритм реконструкции трёхмерного изображения сцены по данным системы технического зрения
Получите бесплатно демо-версию Демо-версия - дипломная работа, в котрой удалена часть текста, рисунков, таблиц.Посмотреть все услуги дипломной работы на электронную почту.
Введите адрес электронной почты и нажмите "Отправить"
Информационная система обслуживания заявок сотрудников строительной компании, диплом по информатике в экономике8 900 ₽
Разработка сайта для онлайн заказа и доставки еды6 480 ₽
Разработка информационной системы учета трафика в ЛВС компании, Диплом по информатике8 748 ₽
Формализация бизнес-процессов компании в сфере ЖКХ (проектирование и разработка АИС для расчета стоимости коммунальных услуг и формирования квитанций на оплату), ВКР по информатике10 680 ₽Описание
Работа подготовлена и защищена в 2020 году.
Выбор темы обоснован актуальностью применения систем технического зрения в современной промышленности.
Теоретическая значимость работы состоит в изучении методов распознавания изображений, практическая – в применении разработанного программного обеспечения для подсчета деталей.
Системы технического зрения (СТЗ) сегодня можно считать одним из базовых средств развития АСУ движением в рамках, когда суммарное значение совокупных данных не достигает уровня для реализации задач управления и требуется изучение внешней обстановки в режиме реального времени. СТЗ применяют в современных космических, подводных и надводных, а также наземных мобильных объектах. Отличная зона покрытия и широкий спектр цветового и пространственного разрешения нынешних линейных и матричных получателей оптического излучения СТЗ становятся хорошими источниками данных при программном выполнении задач навигации, распознавания и наведения.
Минимизация времени конвертации зрительных сигналов при большой скорости движения мобильных объектов очень сложна в реализации, и является единственным препятствием для повсеместного применения СТЗ. Сложности также связаны с синтезом алгоритмов необходимых преобразований. Нет универсального алгоритма решения задач зрительного слежения, распознавания, навигации и наведения при стандартном движении аппарата или объекта зрительного слежения. Для любой задачи СТЗ и в конкретной ситуации фотометрических и траекторных условий необходим лишь определенный алгоритм, причём даже незначительное изменение указанной зрительной сцены часто требует смены применяемого алгоритма исследования фотометрического сигнала. Это ведет к необходимости поддержания алгоритмической полноты и структурной устойчивости проведения задач технического зрения на различных фотометрических ситуациях и траекториях передвижения.
Сложная ситуация алгоритмического обеспечения СТЗ складывается и с конструктивными просчетами их технической реализации — нехватке динамических диапазонов свето- и цветопередачи, дискретностью фотоприёмников, астигматизмом канала наблюдения, погрешностями калибровочных характеристик и привязок к времени потока видеоданных. Поэтому зачастую полезность алгоритма гибнет под ударами искажений и шумов. Борьба с помехами в видеоданных становится основной алгоритмической задачей в процессе применения зрительной обратной связи в центр управления. Такой подход требует серьезного развития математических методов и алгоритмов зрительных преобразований в рамках реализации конкретных задач управления передвижными объектами.
Актуальность темы исследования связана с тем, что системы распознавания образов и компьютерного зрения все чаще и чаще используются при автоматическом подсчете количества объектом и других применениях
Объект исследования – системы синтеза компьютерных трехмерных моделей сцен для приложений виртуальной реальности.
Предмет исследования – модели и алгоритмы реконструкции компьютерных трехмерных сцен на основе спутниковых изображений для систем визуализации транспортных тренажеров.
Цель и задачи работы
Целью работы является разработка моделей и алгоритмов, позволяющих строить системы реконструкции трехмерных моделей.
Задачи исследования:
Анализ структуры изображения в цифровом виде;
Анализ методов и алгоритмов распознавания объектов;
Разработка алгоритмов работы программы;
Разработка структуры программного обеспечения;
Тестирование программного обеспечения.
Теоретическая и методологическая база исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теории универсального предсказания, алгоритмической теории информации, теорий машинного обучения и математической статистики; методы и технологии программирования на языках высокого уровня C и C++; методы автоматического анализа и обработки изображений.
Степень научной разработанности проблемы. Исследованию систем реконструкции изображений, посвящены работы Пратт В.К., Фелдкэмп Л.А., Эверт У., Мэри Д., Клюева В.В., Соснина Ф.Р., Уильямс К., Вайнберга Э.И., Венгриновича Б.Л., Казанцева И.В., Терещенко С.А., 5 Усачева Е.Ю., Капранова Б.И. и др.
Исследованию алгоритма реконструкции трехмерного изображения посвящены работы Бархатов А.Ф., Махан С., Фарохи Ф., Чеховский Д.В., Цудиков М.Б., Панков В. В. и др.
Исследованию алгоритмов разработки программной архитектуры систем реконструкции изображений посвящены работы Мота Д.Ф.С., Ксавьер Д.М.Ф., Бойд С., Бэкер С., Бобин Д., Кандес Е.Д., Фигуередо М., Вонг Л.Ю., Лянг З.Р., Венгриновича Б.Л., Золотарева С.А., Митина А.Г., Карих В.П. и др.
Научная новизна выявляется в результате анализа литературных источников, уточнения концептуальных положений, обобщения опыта решения подобных проблем. Это принципиально новое знание, полученное в науке в ходе проведенного исследования.
Практическая значимость состоит в том, что полученные в результате исследований:
1) алгоритм реконструкции действительно улучшает качество изображения, облегчает анализ и помогает быстро обработать трехмерное изображение;
2) разработанный алгоритм обработки данных об изображении помогает с меньшими затратами получить те же качественные томограммы при использовании небольшого числа проекций, что и широко применяемые алгоритмы.
