CC BY
55
Способ проецирования поможет воссоздать механизм опрокидывания с использованием 3D-анимации.
Целесообразно, все опрокидывания ТС с тяжелыми последствиями представлять в трехмерном моделировании. Автоматизация процесса составления схемы ДТП и динамического моделирования позволит существенно облегчить работу правоохранительных структур при установлении причин происшествий.
Актуален, приведенный способ проецирования при составлении схемы ДТП и для горных дорог, где опрокидывания ТС происходят с регулярной частотой.
Список литературы:
1. Домке Э.Р. Расследование и экспертиза дорожно-транспортных происшествий. - М.: Изд. Центр «Академия», 2009. - 288 с.
2. Иларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. -М.: Транспорт, 1989. - 255 с.
3. Коноплянко В.И., Зырянов В.В., Воробьев Ю.В. Основы управления автомобилем и безопасность дорожного движения. - М.: Высшая школа, 2005. - 271 с.
4. http://15.gibdd.ru.
5. http://www.gibdd.ru/info/stat.
МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРА ПРИЗНАКОВ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРОЕКЦИЙ РЕАЛЬНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
© Терехин А.В.*
Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета, г. Муром
Предложено описание вектора признаков для идентификации проекций реальных трехмерных объектов на основе диагональных признаков формы и отверстий.
Задача быстрого и правильного распознавания объектов и образов существует давно. Человек сталкивается с ней постоянно с момента рождения. Рассматривая определенный объект или сцену, человек принимает решения на основе информации, полученной с помощью органов чувств, которую мозг обрабатывает соответствующим образом, и посылает электрические сигналы органам движения, которые реализуют необходимые действия. С
* Ассистент кафедры «Информационные системы», аспирант.
середины прошлого столетия стала активно развиваться робототехника и системы технического зрения [1, 2]. Началось обучение роботов-манипуляторов распознаванию объектов реального мира. До сих пор разрабатываются алгоритмы и методы описания признаков объектов таким образом, чтобы роботы могли по изображениям, полученным с видео-датчиков определять их тип и местоположение на сцене.
В данной статье предложен метод формирования вектора признаков для идентификации проекций реальных трехмерных объектов на основе диагональных признаков формы и нормированных признаков отверстий.
Разница между проекциями реальных трехмерных объектов и плоскими геометрическими фигурами заключается в наличии вложенных подобъектов (отверстия, впадины, выпуклости). То есть два объекта могут быть одинаковыми по форме и размерам, но отличаться по количеству отверстий, а так же и их форме, площадным характеристикам. Таким образом, задача создания методов описания и идентификации объектов и их подобъектов является актуальной.
Важным критерием любой системы распознавания является формирование набора признаков, по которым будет производиться идентификация. В настоящий момент существует большое количество характеристик, получаемых по изображениям [3, 4]. В данной статье будут рассмотрены признаки формы и отверстий.
Вектор признаков:
1. Прямоугольный коэффициент формы - отношение ширины к длине описанного вокруг проекции объекта прямоугольника (диапазон значений от 0 до 1). Данный признак позволяет вычислить пропорции, и представить их в виде коэффициента с диапазоном значений от 0 до 1:
к = 1-а
пр ,
1Ъ
где 4, 4 - соответственно длины сторон описываемого вокруг объекта прямоугольника.
Ь
Рис. 1. Схематическое представление объекта № 1, вписанного в прямоугольник, а, Ь - стороны описанного прямоугольника
2. Диагональный коэффициент формы - отношение длины объекта (длина отрезка максимальной длины между двумя точками контура объекта) к
длине диагонали описанного прямоугольника (диапазон значений от 0 до 1). Для объекта, изображенного на рис. 2, диагональный коэффициент будет выглядеть следующим образом:
к = ± Д I
где 1С - длина диагонали описанного прямоугольника: 4 - длина объекта
М
D'
N
Е'
Е
Рис. 2. Схематическое представление объекта № 2, вписанного в прямоугольник, с, d - диагонали описанного прямоугольника, e - длина
отрезка максимальной длины между двумя точками контура объекта
3. Коэффициенты диагоналей объекта.
Диагонали объекта - отрезки, лежащие на диагоналях описанного вокруг него прямоугольника и соединяющие 2 точки контура объекта. На рис. 3 диагоналями объекта являются FG' и F'G Обозначим их длины и /¿2.
Коэффициент диагонали объекта - отношение длины диагонали объекта к длине объекта.
к = ^ к = — Л I ' d 2 1
е е
4. Коэффициенты диагональных отрезков.
Вводятся понятия диагональных отрезков и коэффициентов диагональных отрезков. Диагональные отрезки описанного прямоугольника соединяют его вершины с серединой максимального отрезка объекта (рис. 2 - НЫ, БЫ, НБ, НЕ). Диагональные отрезки объекта лежат на диагональных отрезках описанного прямоугольника и соединяют середину максимального отрезка объекта с точкой пересечения ее контура (рис. 2 - НЦ ОТ, ОТ', HG'). Для большинства объектов середина максимального отрезка совпадает с точкой пересечения диагоналей описанного вокруг него прямоугольника.
Коэффициенты диагональных отрезков - отношения длин соответствующих диагональных отрезков объекта, к диагональным отрезкам описанного вокруг него прямоугольника.
м
D'
Е'
Е
Рис. 3. Схематическое представление объекта № 2, вписанного в прямоугольник
Для объекта, изображенного на рис. 3, диагональными отрезками будут: HQ ОТ, ОТ', HG; для описанного прямоугольника: НЫ, HM, ^ГО, ОТ. Их длины можно условно обозначить как I с индексом соответствующего отрезка:
к
К
к,
К
ДО! Д02 I
к
\_п
До0 и
к
1н
Д04 1
где кд01, кД02, кд03, кД04 - коэффициенты диагональных отрезков объекта.
5. Масштабный коэффициент - отношение площади объекта к площади сцены.
к = А.
т ?
°об
где 5 - площадь сцены;
- площадь объекта.
6. Нормированные признаки отверстий
6.1 Коэффициент количества отверстий:
к =-!_ По П + 1
где п - количество отверстий.
При п = 0, значение к будет равно 1; к ^ 0 при п ^ ж.
По По
6.2 Площадной коэффициент отверстий.
N
Рис. 4. Пример проекции реального трехмерного объекта
I
=
i=i
S So6
где Soi - площадь i-го отверстия; So6 - площадь объекта (рис. 4).
6.3 Коэффициенты расстояний
Для вычисления данных признаков находятся координаты центра объекта и отверстий, а так же расстояния от центра объекта до середины каждого из них, выбирается минимальное и максимальное.
Коэффициент минимального расстояния между центром отверстия и центром объекта:
J^ _ lmi n
^min lo6
где lmin - расстояние от центра объекта до середины ближайшего отверстия.
Коэффициент максимального расстояния между центром отверстия и центром объекта:
к =
max 1о6
где lmax - расстояние от центра объекта до середины максимально удаленного отверстия.
В случае отсутствия отверстий на проекции объекта, значения к, ,
min
к, , к„ будут равны 0, и объект будет распознаваться по остальным при-
lmax So
знакам формы.
Таким образом, формируется следующий вектор признаков:
V = {кпр, кД,кdi, kd 2, кДО i, кДО 2, кДО 3, кДО 4, кт, кпо , kSo , kl min, kl max }
Данный набор признаков имеет одну общую особенность - диапазон значений от 0 до 1, что в свою очередь позволяет применять различные алгоритмы распознавания без дополнительных приведений к общему виду.
Кроме того, все предложенные признаки используют простую математику вычислений, при этом довольно подробно описывая основные отличительные особенности объектов.
Предложенный метод может быть применен в СТЗ для идентификации проекций трехмерных объектов на конвейере.
Список литературы:
1. Хорн Б.К.П. Зрение роботов: пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 487 с.: ил.
2. Охоцимский Д.Е. Роботизация сборочных процессов. - М.: Наука, 1985. - 251 с.: ил.
3. Гонсалес Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс. -М.: Техносфера, 2005. - 1072 с.
4. Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений с помощью вычислительных машин. - М.: Мир, 1972. - 232 с.: ил.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЛОГИСТИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ ТЕРМИНАЛЬНОМ СПОСОБЕ ОБРАБОТКИ ГРУЗОВ
© Толстиков А.Н.*
Военная академия материально-технического обеспечения, г. Санкт-Петербург
Предложена методика выбора наиболее рациональной схемы движения грузопотока на основе сетевого планирования и критериев принятия решения в условиях неопределённости.
В настоящее время транспортировка является ключевой функцией, связанной с перемещением материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции в транспортных средствах по определенной технологии [1].
* Адъюнкт кафедры Автодорожной службы.
