CC BY
47Программные редктва и информационные технологии
15
-Вектор глобальногодаи|«еиия по оси X ----Сглаживающий вектор Номер
График расчета сглаживающего вектора для видеопоследовательности gleicher.avi
Этап деформации изображения в алгоритме стабилизации видеопоследовательности заключается в восстановлении границ кадра, которые сместились при применении сглаживающего вектора. Для восстановления границ предлагается осуществлять интерполяцию ключевых кадров видеопоследовательности, описывающих текущую сцену.
Поскольку в алгоритме стабилизации видеопоследовательности рассчитываются локальные векторы движения для каждого блока пикселей, то имеется информация о смещении блоков V х между кадрами
п и п+к. Пусть ключевыми кадрами, которые соответствуют стабилизированному изображению, будут кадры 1п, 1п+к, где п - номер первого ключевого кадра; к - число кадров до следующего ключевого кадра. Тогда значение интенсивности пикселя для кадра т, где п < т < к, можно рассчитать по формуле
1ту = ^у +[(к-п) ■ т]-ух у. (3)
Данный метод является хорошей альтернативой стандартному увеличению изображения при стабилизации видеопоследовательности, при котором теряется значительная часть информации, содержащейся на видеопоследовательности, а также ухудшается визуальное качество материала. Сглаживание движения позволяет сохранить естественность движения камеры для видеопоследовательностей, полученных с мобильных устройств.
Библиографические ссылки
1. Grundmann M., Kwatra V., Essa I. Auto-Directed Video Stabilization with Robust L1 Optimal Camera Paths // IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). Colorado Springs, 2011. P. 225-232.
2. Tanakian M. J., Rezaei M., Mohanna F. Digital Video Stabilization System by Adaptive Fuzzy Filtering, Barcelona, 2011. P. 166-168.
3. Буряченко В. В. Стабилизация видео для статичной сцены на базе модифицированного метода соответствия блоков // Вестник СибГАУ. 2012. Вып. 3. С. 10-15.
References
1. Grundmann M., Kwatra V., Essa I. Auto-Directed Video Stabilization with Robust L1 Optimal Camera Paths // IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Colorado Springs, USA, 2011. p. 225-232.
2. Tanakian M. J., Rezaei M., Mohanna F. / Digital Video Stabilization System by Adaptive Fuzzy Filtering, Barcelona, Spain, 2011, p. 166-168.
3. Buijachenko V. V. Stabilizacija video dlja statichnoj sceny na baze modificirovannogo metoda sootvetstvija blokov // Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo ajerokosmicheskogo universiteta imeni akademika M. F. Reshetneva. Vyp. 3, Krasnojarsk, 2012. s. 10-15.
© Буряченко В. В., Зотин А. Г., Пахирка А. И., 2013
УДК 004.021
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ КОМПОНОВКИ
К. В. Вакулин, А. Н. Володина
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 E-mail: [email protected], [email protected]
Описана группа последовательных алгоритмов компоновки для проектирования печатных плат, представлен один из основных методов, приводится анализ работы алгоритма. Актуальность данного исследования объясняется необходимостью оптимизации процесса компоновки элементов печатных плат.
Ключевые слова: печатные платы, проектирование, последовательные алгоритмы, компоновка.
Решетневскуе чтения. 2013
SEQUENTIAL LAYOUT ALGORITHMS
K. V. Vakulin, A. N. Volodina
S Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, "Krasnoyarsky Rabochy" Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia E-mail: [email protected], [email protected]
A group of sequential algorithms for designing the layout of printed circuit boards are described, one of the main methods is represented, an analysis of the algorithm is performed. The relevance of this study is explained due to the need to optimize the process of designing layout of the elements ofprinted circuit boards.
Keywords: printed circuit boards, layout design, sequential algorithms.
При конструкторском проектировании электронной аппаратуры (ЭА) решаются задачи, связанные с поиском наилучшего варианта конструкции, удовлетворяющего требованиям технического задания и максимально учитывающего возможности технологической базы производства. К таким задачам относится задача компоновки, которую можно рассматривать как процесс принятия решений в определенных или неопределенных условиях. Наиболее распространенным критерием компоновки является минимизация числа внешних связей конструктивных элементов. Выполнение этого критерия обеспечивает уменьшение взаимных наводок, упрощение и повышение надежности такого конструктивного элемента ЭА, как печатная плата.
Методы компоновки, входящие в группу последовательных алгоритмов, являются наиболее простым способом реализации задач компоновки. Основу метода составляет последовательная процедура выделения из исходной схемы связанных групп элементов, осуществляемая с помощью операций конъюнкции и дизъюнкции над элементами схемы.
Для построения формальной математической модели компоновочных задач используют теорию графов. При этом электрическую схему интерпретируют ненаправленным мультиграфом, в котором каждому конструктивному элементу ставят в соответствие вершину графа, а электрическим связям схемы - его ребра.
Исходным представлением схем печатных плат для последовательного алгоритма компоновки является граф элементных комплексов (ГЭК), определяющий вхождение элементов в цепи. Для описания ГЭК используется матрица комплексов Q, строки которой соответствуют элементам, а столбцы - элементным комплексам.
Выполним постановку задачи компоновки как задачи оптимизации при заданных ограничениях. Пусть схема представлена взвешенным графом G = (Е, Ц) с
матрицей соединений R
n. Пусть заданы огра-
ничения на формирование узлов: максимальная вместимость узла к и максимальное число выводов на узле V. Требуется осуществить при этих условиях компоновку элементов из Е в узлы Т (I = 1, 2, ..., у) таким образом, чтобы количество межузловых соединений было минимальным
у п п
1 Y n n
L =1 yL"L"Lryxa(1 - xji)+r0
l=1 i=1 j=1
где r0 - внешние соединения схемы.
Узел считается «завершенным», если число элементов равно заданному ограничению к, либо назначение любого из нераспределенных элементов приводит к образованию числа внешних выводов на узле, превышающего заданное ограничение v.
После компоновки очередного узла аналогичная процедура повторяется для следующего. При этом «кандидатами» для назначения являются нераспределенные элементы (элементы из нераспределенного множества). Считается, что элемент е0 принадлежит узлу То.
Если таких элементов несколько, необходимо выбрать элемент, имеющий минимальную дизъюнкцию, т. е. минимальную несвязность выводов с элементами, уже помещенными в узел. Описанный выше последовательный процесс компоновки отражает общую схему метода максимальной конъюнкции - минимальной дизъюнкции. Конкретные алгоритмы, реализующие данный метод, отличаются способами представления схемы соединений и вычисления оценок, управляющих процессом компоновки [1].
Таким образом, последовательные алгоритмы достаточно просты в программной реализации и позволяют получить решение задачи компоновки для уровня печатной платы. Среди достоинств данной группы алгоритмов выступает их высокое быстродействие при решении задач компоновки печатных плат с небольшим числом элементов и узлов.
Эффективность применения данного метода для малосвязных коммутационных схем (с количеством элементов не более 300) была доказана путем реализации алгоритма на языке программирования C#.
Основными недостатками последовательных алгоритмов является неспособность находить глобальный минимум количества внешних связей (не анализируются возможные ситуации) и неэффективность компоновки при достаточно сложных схемах.
Библиографическая ссылка
1. Носкова Е. Е., Капулин Д. В., Ченцов С. В. Автоматизированное проектирование средств и систем управления : учеб. пособие. Красноярск : СФУ, 2011. 192 с.
References
1. Noskova E. E., Kapulin D. V., Chencov S. V. Avtomatizirovannoe proektirovanie sredstv i sistem upravlenija: uchebnoe posobie. Krasnojarsk : SFU, 2011. 192 s.
© Вакулин К. В., Володина А. Н., 2013
