Система автоматизированного анализа пространственной структуры изображений. Подсистема центроидной релаксации

}

FormSeria->Hide();

}

//---------------------------------------------------------------------------

// обработка CheckBox1 - разрешить серию вычислений

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TFormSeria::CheckBox1Click(TObject *Sender)

{

if (CheckBox1->Checked)

{

seria=true;

this->Label1->Enabled=true;

this->Label2->Enabled=true;

this->UpDownExp->Enabled=true;

this->EditExp->Enabled=true;

this->UpDownStep->Enabled=true;

this->EditStep->Enabled=true;

}

else

{

seria=false;

this->Label1->Enabled=false;

this->Label2->Enabled=false;

this->UpDownExp->Enabled=false;

this->EditExp->Enabled=false;

this->UpDownStep->Enabled=false;

this->EditStep->Enabled=false;

FormParam->exp=0;

FormParam->step=0;

}

}

//---------------------------------------------------------------------------

// Создание формы

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TFormSeria::FormCreate(TObject *Sender)

{

this->Label1->Enabled=false;

this->Label2->Enabled=false;

this->UpDownExp->Enabled=false;

this->EditExp->Enabled=false;

this->UpDownStep->Enabled=false;

this->EditStep->Enabled=false;

}

//---------------------------------------------------------------------------

П.1.7. Файл «Seria.h»

//---------------------------------------------------------------------------

#ifndef seriaH

#define seriaH

//---------------------------------------------------------------------------

#include <Classes.hpp>

#include <Controls.hpp>

#include <StdCtrls.hpp>

#include <Forms.hpp>

#include <ComCtrls.hpp>

//---------------------------------------------------------------------------

class TFormSeria : public TForm

{

__published: // IDE-managed Components

TButton *Button1;

TLabel *Label1;

TLabel *Label2;

TEdit *EditExp;

TUpDown *UpDownExp;

TEdit *EditStep;

TUpDown *UpDownStep;

TCheckBox *CheckBox1;

void __fastcall Button1Click(TObject *Sender);

void __fastcall CheckBox1Click(TObject *Sender);

void __fastcall FormCreate(TObject *Sender);

private: // User declarations

public: // User declarations

bool seria; // true - серия

__fastcall TFormSeria(TComponent* Owner);

};

//---------------------------------------------------------------------------

extern PACKAGE TFormSeria *FormSeria;

//---------------------------------------------------------------------------

#endif

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ

При запуске программы, появляется главное окно, представленное на рис. П.2.1.

Главное окно программы

Рис. П.2.1

При нажатии на кнопку «Открыть» появляется диалог, представленный на рис. П.2.2.

Диалог «Отрыть»

Рис. П.2.2

При выборе файла в заголовке главного окна программы отображается имя открытого файла и кнопка «Релаксация » становится доступной (см рис. П.2.3).

Главное окно программы после открытия файла

Рис. П.2.3

При нажатии на кнопку «Серия» появляется диалог, представленный на рис. П.2.4.

Диалог «Серия»

Рис. П.2.4

При нажатии на кнопку «О программе…» появляется сообщение о версии программы и разработчике, представленное на рис. П.2.5.

Сообщение «О программе…»

Рис. П.2.5

Результаты релаксации изображения сериями кольцевых фильтров представлены на рис. П.2.6 - П.2.26. Изображения получены используя следующие параметры:

Максимальное кольцо:

- внешний радиус - 24 пиксела;

- внутренний радиусами - 20 пиксела.

Минимальное кольцо:

- внешний радиус - 5 пикселов;

- внутренний радиусами - 1 пиксел.

Шаг изменения колец - 1 пиксел.

Исходное изображение

Рис. П.2.6

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=24, R_внутр=20

Рис. П.2.7

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=23, R_внутр=19

Рис. П.2.8

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=22, R_внутр=18

Рис. П.2.9

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=21, R_внутр=17

Рис. П.2.10

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=20, R_внутр=16

Рис. П.2.11

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=19, R_внутр=15

Рис. П.2.12

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=18, R_внутр=14

Рис. П.2.13

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=17, R_внутр=13

Рис. П.2.14

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=16, R_внутр=12

Рис. П.2.15

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=15, R_внутр=11

Рис. П.2.16

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=14, R_внутр=10

Рис. П.2.17

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=13, R_внутр=9

Рис. П.2.18

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=12, R_внутр=8

Рис. П.2.19

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=11, R_внутр=7

Рис. П.2.20

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=10, R_внутр=6

Рис. П.2.21

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=9, R_внутр=5

Рис. П.2.22

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=8, R_внутр=4

Рис. П.2.23

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=7, R_внутр=3

Рис. П.2.24

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=6, R_внутр=2

Рис. П.2.25

Изображение, обработанное кольцевым фильтром R_внеш=5, R_внутр=1

Рис. П.2.26

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

РУКОВОДСТВО ПРОГРАММИСТА

П.3.1. Назначение программы

Программа «Центроидная релаксация» предназначена для автоматизации процесса анализа геометрических характеристик структурных элементов изображения. Анализ производится с использованием кольцевого фильтра, построенного на основе размеров, указанных пользователем системы.

Программа позволяет:

– рассчитывать кривизну линии в каждой точке;

– проводить серию экспериментов, указав начальные параметры фильтра, шаг, и количество экспериментов;

– обрабатывать изображения, отфильтрованные подсистемой «Центроидная фильтрация», а также изображения, не подвергнутые какой-либо предварительной обработке.

– документировать результаты;

Программа входит в состав системы автоматизированного анализа пространственной структуры изображений, может использоваться на начальном этапе, а также после этапа обработки изображения подсистемой «Центроидной фильтрации». Для визуализации данные передаются в подсистему «Визуализации данных».

П.3.2. Условия применения программы

Разработанная программа является приложением MS Windows. Для ее работы требуется наличие на компьютере операционной системы MS Windows NT4.0/2000/XP и все вытекающее отсюда техническое обеспечение.

Кроме того, требуется:

– физическая память 1Mб + память на используемые и создаваемые изображения (не менее 500 Мб);

– оперативная память 2*размер используемого изображения. При нехватке оперативной памяти может использоваться виртуальная память. А за счет того, что все данные находятся в памяти, сильно сокращается время решения задач.

Для написания программы использовалась среда разработки Borland C++ Builder 6.0.

П.3.3. Характеристики программы

После запуска программы пользователь может запускать решение задачи в следующей последовательности:

– выбор изображения;

– ввод радиусов кольцевого фильтра;

– при необходимости задать параметры серии экспериментов;

– расчет кривизны (релаксация).

После решения задачи программа переходит в режим выбора следующей задачи. Выполнение задачи расчета кривизны, возможно только после выполнения задач выбора изображения и ввода радиусов кольцевого фильтра.

Размер изображения влияет на время выполнения задачи релаксации и открытия файла. При серийной обработке изображения на время выполнения задачи релаксации дополнительно оказывает влияние количество необходимых экспериментов. Остальные задачи выполняются относительно быстро.

П.3.4. Обращение к программе

Запустить программу можно из оболочки системы ААПСИ, выбрав пункт «Центроидная релаксация» в разделе «Преобразования» меню, предварительно открыв проект.

Альтернативный способ запуска подсистемы - выполнение файла Relax.exe.

П.3.5. Входные и выходные данные

В качестве входных и выходных данных используются файлы. Все файлы по одному изображению находятся в директории проекта .

Входные и выходные данные:

– файл структурного описания осевых линий изображения (*.fld);

– файл структурного описания кривизны линий изображения (*.rlx);

Файл структурного описания осевых линий изображения является двоичным файлом и содержит данные о размере изображения, матрицу весов пикселей исходного изображения после обработки подсистемой центроидной фильтрации. Формат файла представлен в табл. П.3.1.

Таблица П.3.1

Формат файла структурного описания осевых линий изображения

			0	1	y	…	Height
Width	Height	0	P0,0	P0,1	P0,y	…	P0,Height
1	P1,0	P1,1	P1,y	…	P1,Height
2	P2,0	P2,1	P2,y	…	P2,Height
x	Px,0	Px,1	Px,y	…	Px,Height
…	…	…	…	…	…
Width	PWidth,0	PWidth,1	PWidth,y	…	PWidth,Height

где Width - ширина изображения;

Height - высота изображения;

P_x.y - вес пиксела, находящегося на изображении в точке с координатами x, Height -y

Файл структурного описания кривизны линий изображения является двоичным файлом и содержит данные о размере изображения, матрицу кривизны точек линий. Формат файла представлен в табл. П.3.2.

Таблица П.3.2

Формат файла структурного описания кривизны линий изображения

			0	1	y	…	Height
Width	Height	0	С0,0	C0,1	C0,y	…	C0,Height
1	C1,0	C1,1	C1,y	…	C1,Height
2	C2,0	C2,1	C2,y	…	C2,Height
x	Cx,0	Cx,1	Cx,y	…	Cx,Height
…	…	…	…	…	…
Width	CWidth,0	CWidth,1	CWidth,y	…	CWidth,Height

где Width - ширина изображения;

Height - высота изображения;

C_x.y - кривизна линии в точке, находящейся на изображении в точке с координатами x, Height -y

П.3.6. Сообщения

Сообщения, выдаваемые оператору приведены в табл. П.3.3

Таблица П.3.3

Сообщения оператору

Вид сообщения	Описание	Действие
«Внешний и внутренний радиусы заданы неверно»	Информационное сообщение о неверно заданных радиусах фильтра.	Ознакомиться с сообщением и закрыть. Задать радиусы так, чтобы внешний радиус был больше внутреннего(при этом ни один не должен быть равен 0).
Вид сообщения	Описание	Действие
«Обработка изображения…»	Сообщение о том, что программа обрабатывает изображение.	Не предпринимать никаких действий
«Обработка завершена.»	Программа обработала изображения и готова к дальнейшей работе.	Ознакомиться с сообщением и нажать кнопку «ОК»

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

РУКОВОДСТВО ОПЕРАТОРА

П.4.1. Назначение программы

Программа «Центроидная релаксация» предназначена для автоматизации процесса анализа геометрических характеристик структурных элементов изображения. Анализ производится с использованием кольцевого фильтра, построенного на основе размеров, указанных пользователем системы.

Программа позволяет:

– рассчитывать кривизну линии в каждой точке;

– проводить серию экспериментов, указав начальные параметры фильтра, шаг, и количество экспериментов;

– обрабатывать изображения, отфильтрованные подсистемой «Центроидная фильтрация», а также изображения, не подвергнутые какой-либо предварительной обработке.

– документировать результаты;

Для визуализации данные передаются в подсистему «Визуализации данных».

П.4.2. Условия выполнения программы

Разработанная программа является приложением MS Windows. Для ее работы требуется наличие на компьютере операционной системы MS Windows NT4.0/2000/XP и все вытекающее отсюда техническое обеспечение.

Кроме того, требуется:

– физическая память 1Mб + память на используемые и создаваемые изображения (не менее 500 Мб);

– оперативная память 2*размер используемого изображения. При нехватке оперативной памяти может использоваться виртуальная память. А за счет того, что все данные находятся в памяти, сильно сокращается время решения задач.

Для написания программы использовалась среда разработки Borland C++ Builder 6.0.

П.4.3. Выполнение программы

Программа представлена в виде формы, в главном окне которого производится ввод радиусов фильтра и выбор функции программы. Режим работы программы - диалоговый. Все выполняемые программой функции запускаются с помощью соответствующих кнопок.

Для запуска программы оператор из оболочки системы ААПСИ должен произвести выбор пункта «Центроидная релаксация» меню «Преобразования». На экране будет отображено главное окно подсистемы (рис П.4.1).

Главное окно подсистемы «Центроидная релаксация»

Рис.П.4.1

Далее оператор открывает файл структурного описания изображения, для этого ему необходимо нажать на кнопку «Открыть» и в диалоге (рис.П.4.2) выбрать нужный файл, затем нажать кнопку «Открыть».

Диалог открытия файла

Рис.П.4.2

После загрузки открываемого файла в оперативную память в заголовке формы появляется название открытого файла (рис.П.4.3).

Главное окно подсистемы после открытия файла

Рис.П.4.3

Далее оператор вводит параметры фильтра: внешний и внутренний радиусы.

Теперь оператор получает возможность воспользоваться функциями программы для выполнения центроидной релаксации.

По нажатию кнопки “Серия” вызывается диалог (рис.П.4.4), позволяющий задать параметры серии: количество экспериментов, шаг изменения фильтра, флажок разрешения/запрещения серии вычислений.

Диалог «Серия экспериментов»

Рис.П.4.4

По нажатию кнопки “Релаксация” программа начинает обработку изображения указанным фильтром, с учетом параметров, заданных при вызове диалога “Серия” (рис.П.4.5).

Вид главного окна программы при обработке изображения

Рис.П.4.5

По окончании обработки программа выдаст соответствующее сообщение (рис.П.4.6).

Сообщение о завершении обработки изображения

Рис.П.4.6

Все полученные результаты сохраняются в файлы, имена которых включают первые 4 символа - из названия открытого файла, затем внешний радиус фильтра, и внутренний.

Для завершения работы с программой оператору необходимо нажать на кнопку системного меню, или комбинацию клавиш Alt+F4.

П.4.5. Сообщения оператору

Сообщения, выдаваемые оператору приведены в табл. П.4.1

Таблица П.4.1

Сообщения оператору

Вид сообщения	Описание	Действие
«Внешний и внутренний радиусы заданы неверно»	Информационное сообщение о неверно заданных радиусах фильтра.	Ознакомиться с сообщением и закрыть. Задать радиусы так, чтобы внешний радиус был больше внутреннего(при этом ни один не должен быть равен 0).
«Обработка изображения…»	Сообщение о том, что программа обрабатывает изображение.	Не предпринимать никаких действий
«Обработка завершена.»	Программа обработала изображения и готова к дальнейшей работе.	Ознакомиться с сообщением и нажать кнопку «ОК»