Апаратні засоби та методи обробки і аналізу зображень плоских фігур

4. Одержані аналітичні залежності у матричній формі для визначення відношень контурів, а також модернізована модель розпізнавання зображень, що дало можливість створити універсальні структури розпізнавання вільно орієнтованих зображень фігур.

5. Одержані аналітичні вирази для параметрів аперіодичного ущільнення зображень, що дозволяють, у часових характеристиках, проводити їх кодування і декодування, а також зменшити витрати часу на їх оброблення.

6. Розроблені моделі завад у зображенні фігури в середовищі клітинних аперіодичних нейроавтоматів, які дозволяють визначати та видаляти існуючі завади для їх подання у зручній формі, при визначенні кількісних характеристик ознак.

7. Запропоновано новий підхід реалізації багатофункціональних обчислювальних структур з підвищеною швидкодією обробки інформації, основним вузлом котрого є базовий аперіодичний елемент.

Новизна отриманих у роботі наукових результатів підтверджується виданими статтями у наукових журналах, що входять до переліку періодичних наукових фахових видань України, а також двома патентами України на винахід.

Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність роботи полягає в тому, що:

1. Розроблена методика проектування пристроїв розпізнавання зображень в середовищі КАНА.

2. Розроблені багатофункціональні операційні аперіодичні структури для розпізнавання зображень.

3. Виділено і обгрунтовано достатній набір ознак для гарантованого розпізнавання зображень в середовищі КАНА.

4. Розроблені високоефективні алгоритми і програмні засоби для попередньої обробки і аналізу зображень, які дозволяють зменшити час, що витрачається на розпізнавання.

5. Отримані експериментальні оцінки основних параметрів методу розпізнавання зображень, які дозволяють оцінити вплив основних ознак на точність розпізнавання.

6. Удосконалена методологія розпізнавання фігур при їх неточному центруванні.

Результаті диссертації використовувались у Вінницькому національному медичному університеті на курсі “Клінична вертебрологія” для обробки рентгенографічних зображень.

Особистий внесок здобувача.

Всі основні результати дисертаційної роботи отримані автором особисто. В роботах, котрі написані у співавторстві, автору належать: структурна схема процесорного елемента, здатного виконувати операції по попередній обробці зображень [1]; спосіб розпізнавання зображень фігур, що змінили свою орієнтацію на вході і структура пристрою розпізнавання [2]; структура і алгоритми роботи блоків виділення вершин фігури і обчислення відстаней між ними, а також дослідження впливу геометричного повороту на зміни довжин сторін [3, 10, 11]; структурно-функціональні моделі багатофункціональних структур паралельної обробки інформації на основі базового аперіодичного елемента [5]; досліджено вплив геометричних властивостей вектора ознак при розпізнаванні плоских фігур [4]; розглянуті варіанти визначення відношень між суміжними сторонами у вершинах фігури на основі КАНА [8]; структурно – функціональна модель системи розпізнавання плоских фігур [7]; структурно – функціональна схема порівняння чисел на основі базового аперіодичного елемента [9]; спосіб розпізнавання плоских геометричних фігур на базі КАНА [6].

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи та результати досліджень доповідалися і обговорювалися на конференціях різного рівня:

- “Оптоелектронні інформаційні технології “Фотоніка ОДС 2002”” (м. Вінниця).

- Современные технологии проектирования систем на микросхемах с программируемой логикой (Харьков, 2003).

- 7-й международный молодежный форум “Радиоэлектроника и молодежь в ХХ1 веке”, Сб. материалов форума – Харьков: ХНУРЕ.

Щорічних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Вінницького національного технічного університету (Вінниця 2002-2003рр.).

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковані в 6 статтях у наукових журналах та збірниках наукових праць, 3 статті у матеріалах і тезах наукових конференцій та 2 патенти на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, чотирьох розділів, восьми додатків. Загальний обсяг дисертації складає 245 сторінок, з яких основний зміст викладений на 183 сторінках друкованого тексту, 87 рисунків, 3 таблиці. Список використаних літературних джерел складається з 140 найменувань.

 

 

У вступі обґрунтовано актуальність теми, викладено зв’язок даного напрямку досліджень з науковими програмами, планами та темами кафедри, визначено мету роботи, вказано задачі, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети, подано коротку анотацію нових наукових положень та відмінність одержаних результатів від відомих раніше, визначена практична цінність одержаних результатів.

У першому розділі дисертації виконано огляд сучасних методів розпізнавання зображень, представлена загальна структура процесу розпізнавання з розбиттям на класи.

Проведений класифікаційний аналіз методів розпізнавання зображень дозволив визначити недоліки та переваги відомих методів з точки зору розв’язання проблемних задач. Доведена необхідність дослідження задачі розпізнавання плоских фігур з різною орієнтацією і однаковим геометричним смислом.

Відомі засоби, які в змозі розв’язувати поставлену задачу мають вагомий недолік, який полягає у складності використання сучасних апаратних засобів для їх реалізації.

Огляд сучасних матричних однорідних обчислювальних середовищ паралельної обробки інформації дозволив виділити основні характеристики клітинних аперіодичних нейроавтоматів (КАНА) і визначити їх місце у загальній класифікації пристроїв обробки і розпізнавання зображень. Проведено аналіз можливих реалізацій клітинних однорідних обчислювальних середовищ. Розглянуті відомі варіанти міжз’єднань між клітинами середовища.

Відомі структурні організації процесорних елементів (ПЕ) машин Унгера, SOLOMON, ILLIAC, CLIP здатні виконувати операції попередньої обробки зображень, ПЕ машинного процесору BASE здатний виконувати операції попередньої обробки зображень, а ПНЕ для КАНА має можливість виконання операції попередньої обробки зображень, а також операції по розпізнаванню та по