Понятие контура и контурный анализ

Рассматриваются понятие контура, классификация контуров, виды контурного анализа ...

Оглавление
Введение 2
1. Понятие и классификация контуров 4
1.1. Определение контура методом скольжения сенсора 5
2. Распознавания сложных образов 7
2.1. Сравнительный анализ элементов образов 7
2.2. Сходство образов 9
3. Иерархический анализ образа 10
3.1. Классификация признаков образа 10
3.2. Виды контурного анализа 12
Заключение 18
Список использованной литературы 19

Существует множество методов распознавания образов. Данные методы подробно рассматриваются во всех учебниках по искусственному интеллекту и распознаванию образов. Поэтому не будем останавливаться на них подробно и перечислять. Данные методы хорошо известны. Однако ни один из данных методов не дает достаточно удовлетворительных результатов для применения на практике в силу тех или иных ограничений. Наша задача найти новые методы распознавания образов и попытаться избавиться от ограничений, с которыми сталкиваются известные методы распознавания образов.
Главными целями исследования являются:
• разработка методов распознавания образов, имеющих максимальную самостоятельность агента в принятии решений;
• обучение агента на основе накопления опыта практического распознавания образов, с исполь зованием меры успешности выполнения задания;
• выработка агентом новых решающих правил и обобщения своей деятельности на основе опыта и накопления знаний.

7.1 можно сделать вывод, что длины элементов 3 и 4 образов А и Б имеют различную длину. Это отличает образ А от образа Б. При этом углы поворота одноименных элементов образов одинаковы.Обратите внимание на рисунок 1.7.1. На рисунке заметно ярко выраженное отличие формы образа А от формы образа Б. Для того, чтобы сделать вывод об отличии образов А и Б достаточно визуального сравнения этих образов. Нет необходимости проводить сравнительный анализ элементов образов. Что представляет собой форма образа и как с ее помощью можно распознавать образы. Образ представляет собой синтез элементов образа. Образ выступает как сложный синтетический объект, состоящий из элементов. Каждый элемент образа имеет свои свойства – свойства элемента. Образ в свою очередь имеет свои собственные свойства - свойства образа. Таким образом образ выступает во-первых как совокупность элементов и их свойств, во-вторых – как синтетический целостный объект, обладающий собственными свойствами. Из одинакового количества элементов имеющих одинаковые свойства можно создать множество различных образов, имеющих различную форму и обладающих различными свойствами. Форма созданного образа будет зависеть от расположения элементов, из которых состоит образ. Таким образом свойства образа зависят не только от свойств элементов образа, но и от пространственного расположения этих элементов, от порядка расположения элементов в образе.Образ необходимо классифицировать целиком. Свойства образа могут быть изменены в допустимых пределах. Свойства элементов образа тоже могут быть изменены в допустимых пределах. При этом такие изменения не должны отражаться на распознавании образа. Ситуации, когда в образе возможно присутствие другого образа, который ранее был классифицирован, или методы деления образа на подобразы, или анализ образа на входящие в его состав образы более низкого уровня, т.е. иерархический анализ образа мы пока не будем рассматривать.2.2. Сходство образовТреугольники являются одинаковыми или имеют первый уровень подобия в следующем случае:1. Сходство треугольников достигается без изменений в строении треугольников.Треугольники имеют второй уровень подобия в случае, если сходство треугольников достигается:1. Путем изменения длины трех сторон треугольника пропорционально или путем масштабирования треугольника без изменения величин углов треугольника.Треугольники имеют третий уровень подобия в случае, если сходство треугольников достигается:1. Путем изменения длины трех сторон треугольника и изменения двух углов с неизменным одним углом треугольника.Треугольники имеют четвертый уровень подобия в случае, если сходство треугольников достигается:1. Путем изменения длины трех сторон и величины трех углов треугольника.Длины сторон и величины углов треугольников при изменениях не должны быть равны нулю. Любую фигуру можно представить как совокупность треугольников. Любую фигуру можно путем ряда преобразований превратить в треугольник. Треугольник можно превратить в отрезок прямой. Отрезок прямой можно превратить в точку. Для этого понадобится изменять длины сторон до нуля и изменять величины углов.Уменьшая количество сторон в образе мы упрощаем данный образ, создаем части образа. Таким методом можно сравнивать образ и часть образа на вхождение данной части образа в образ, а также на сходство частей образов.3. Иерархический анализ образа3.1. Классификация признаков образаПризнаки образа классифицируются на:Основные и второстепенные;На признаки 1 уровня, 2 уровня и т.д. до признаков n уровня.Рассмотрим более подробно иерархическую классификацию признаков образа. Любая классификация является результатом познавательной деятельности. При классификации производится применение методом познания в целях обнаружения признаков образа и их отнесения к тому или иному уровню в созданной иерархии признаков образа.В процессе классификации признаков образа вначале определяются наиболее значимые непересекающиеся части образа. Назовем эти непересекающиеся части образа регионами. Представим образ как множество регионов различного уровня. Основной регион назовем базовым регионом. Базовый регион составляет ядро образа, является центром образа. Признаками базового региона могут служить следующий комплекс признаков, таких как:максимальная площадь;местоположение центральное;прямая связь со всеми регионами второго уровня;особое значение базового региона в структуре образа;иные признаки. Вторым звеном в структуре образа выступают регионы второго уровня. Признаками региона второго уровня могут служить следующий комплекс признаков, таких как:площадь региона;местоположение региона;прямая связь с базовым регионом;особое значение региона в структуре образа;иные признаки.N звеном в структуре образа выступают регионы n уровня.Признаками региона n уровня могут служить следующий комплекс признаков, таких как:площадь региона;местоположение региона в структуре региона;прямая связь с n-1 регионом;особое значение региона в структуре образа;иные признаки.Структурная схема образа представлена на рисунке 1.8.1.0.11.12.23.12.1 3 21 ОРисунок 1.8.1. Структура образа4.14653210Рисунок 1.8.2. Примерная схема деления образа на регионы по региональной иерархической классификации образа. Возможны другие варианты региональной классификации данного образа.3.2. Виды контурного анализаПоследовательный контурный анализ образа состоит из следующих пунктов.Деление образа на элементы (дуги, отрезки);Анализ первого по порядку элемента образа:Длина;Направление;Ориентация;Радиус дуги;Центральный угол дуги;Координаты пикселей;Графический образ;Образ элемента;Площадь элемента;Ширина элемента;Анализ второго по порядку элемента образа п. 2;Анализ группы из n элементов как образа in-1;Графическое изображение in-1;Угол между элементами образа in-1;Длина образа in-1;Ширина образа in-1;Направление образа in-1;Ориентация образа in-1;Площадь образа in-1;Повторение п.п. 2, 4 для следующего элемента образа и следующего образа i+1;Повторение п.п. 2, 4 до полного анализа образа. Параллельный контурный анализ подобен последовательному контурному анализу. Параллельный контурный анализ проводится по тому же принципу что и последовательный контурный анализ. Отличие от последовательного анализа состоит в способах группировки элементов образа в образ из группы элементов. Данные элементы группируются параллельно. Любой элемент i из множества n элементов может группироваться с любым элементом j этого множества элементов. При этом все элементы, следующие по порядку от i до j входят в данный образ группы G. Путем комбинации групп элементов создаются новые образы, определяются и классифицируются известные образы. Групповые образы могут пересекаться. В множество элементов одного образа группы А могут входить элементы из множества элементов другого образа группы В. Можно альтернативно разделять образ на различные множества образов групп. Образы состоят из выпуклых и вогнутых участков контура.