СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ НА ИЗОБРАЖЕНИИ Российский патент 1998 года по МПК G01N15/10 

Изобретение относится к способам определения геометрических параметров объектов на изображении, направлено на повышение точности, увеличение скорости обработки, повышение помехоустойчивости в случаях наложения объектов и появления теней от объектов, бликов на объектах.

Известен способ определения количества и размеров микрочастиц [2], основанный на зондировании частиц при движении через счетный объем, в котором зондирующее световое излучение сформировано в виде пространственно разнесенных световых полос, ориентированных перпендикулярно направлению движения микрочастиц, регистрации рассеянного микрочастицами света и анализ полученных результатов.

Недостаток данного способа заключается в том, что требуется сложная реализация и недостаточна скорость обработки результатов, при большом количестве частиц в среде.

Известен способ, используемый в устройстве [2], определения размера частиц в непрерывно протекающих жидкостях путем проецирования лазером образа частицы и последующей обработки автоматической подстройкой амплитуды и определения радиуса по точкам перегиба функции, являющейся отношением времени сканирования всей исследуемой площади к площади частицы.

Недостатком способа является использование лазерных установок, возможна ошибка определения при большой плотности частиц за счет вторично отраженных излучений.

Известен способ определения количества и размеров частиц на фотоэлектрическом анализаторе [3], который заключается в регистрации размеров частиц при прохождении их через пучок света на определенном расстоянии и с определенной скоростью.

Недостаток способа - необходимость использования эталонных частиц и неприменим в случае большой концентрации частиц.

Известен способ определения количества и размеров частиц в устройстве [4] , который заключается в регистрации размеров частиц при прохождении их через излучение лазера на определенном расстоянии и с определенной скоростью.

Недостаток способа - ограниченность применения в различных средах, способ неприменим в случае большой концентрации частиц.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения геометрических параметров объектов на изображении, используемый в устройстве [1] , содержащем последовательно расположенный на одной оптической оси лазер, коллиматор, оптическую кювету с исследуемой средой, фурье-коррелятор, фильтр пространственных частот которого имеет функцию комплексного пропускания в виде r^*exp(lϕ), , где (r,ϕ) - полярные координаты в частотной плоскости коррелятора, и линейку фотоприемников, выходы которых соединены с соответствующими входами блока обработки информации.

Однако в случае, когда в область сканирования будут попадать объекты несферической формы, то по данному способу найденные параметры будут иметь значительную погрешность. Также существенным недостатком является сложность аппаратурного оформления способа.

Задачей изобретения является реализация возможности при достаточно большой скорости обработки учета теней объектов, бликов и частичного наложение (до 30%) объектов друг на друга.

Это достигается тем, что после получения растрового изображения точку, принадлежащую объекту, принимают за центр контура фигуры, которой аппроксимируется объект, и постепенно увеличивают радиус контура фигуры до тех пор, пока точки контура или их определенная часть принадлежит объекту. Затем, при невозможности увеличения радиуса, производят смещение центра фигуры в исследуемом объекте в направлении центра объекта (увеличение количества точек контура, принадлежащих объекту), увеличивают радиус фигуры снова, добиваясь того, чтобы центр аппроксимирующей фигуры находился в центре исследуемого объекта. По полученному радиусу и координатам центра фигуры определяют радиус и местоположение объекта. Учет положения одних объектов на другие, теней, бликов происходит за счет количества точек контура фигуры, принадлежащих объекту. Данный способ помехоустойчив. Фигура, которой аппроксимируют объект может быть произвольной формы, и должна быть задана контурами с известными характеристическими точками.

Отличительные признаки существенны, так как каждый из них необходим, а все вместе достаточны для решения поставленной задачи.

На чертеже приведена блок-схема реализации способа определения геометрических параметров объектов на изображении.

Данный способ реализован в виде программы для ЭВМ в Бийском технологическом институте Алтайского государственного технического университета им. И. И.Ползунова и предполагается использовать его в телевизионно-компьютерных системах измерения геометрических характеристик дисперсных сред.

Источники информации
1. Авторское свидетельство 1689770, прототип.

2. Авторское свидетельство 1434333.

3. Авторское свидетельство 1670537.

4. Авторское свидетельство 1689800.

Изобретение относится к способам определения геометрических параметров объектов на изображении, направлено на повышение точности, скорости обработки, расширении сферы применения способа в случаях наложения объектов, объектов несферической формы, появления теней от объектов, бликов на объектах при использовании различных видов освещения. Способ определения параметров объектов на изображении состоит в построчном сканировании объекта с шагом, равным минимальному размеру исследуемых объектов, измерении величины сигнала и установлении принадлежности точки объекту по превышению уровня сигнала над фоновым уровнем. Найденную точку, принадлежащую объекту, принимают за центр фигуры, аппроксимирующей объект, и постепенно увеличивают радиус до тех пор, пока все точки или часть точек контура фигуры принадлежат объекту. Далее производят смещение центра фигуры в исследуемом объекте в направлении центра объекта, снова увеличивают радиус, добиваясь того, чтобы центр фигуры находился в центре исследуемого объекта. По полученному радиусу и координатам центра фигуры определяют размеры и местоположение объектов. Фигура может быть произвольной формы, в этом случае за радиус принимают некоторый характеристический размер. 1 ил.

Способ определения геометрических параметров объектов на изображении путем построчного сканирования объекта с шагом, равным минимальному размеру исследуемых объектов, измерения величины сигнала и установления принадлежности точки объекту по превышению уровня сигнала над фоновым уровнем, отличающийся тем, что точку, принадлежащую объекту, принимают за центр фигуры, аппроксимирующей объект, и постепенно увеличивают радиус до тех пор, пока точки или часть точек контура фигуры принадлежат объекту, далее производят смещение центра фигуры в исследуемом объекте в направлении центра объекта, снова увеличивают радиус, добиваясь того, чтобы центр фигуры находился в центре исследуемого объекта, по полученному радиусу и координатам центра фигуры определяют размеры и местоположение объектов.