ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
158
УДК 004.93
1:004.932
Р. И. Ш у в а л о в
РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ НА ЦИФРОВЫХ
ИЗОБРАЖЕНИЯХ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ
ИНВАРИАНТОВ
Рассмотрена задача распознавания образов на цифровых изобра-
жениях и определения их положения, ориентации и масштаба
относительно заданной системы координат. Описан метод ре-
шения этой задачи на основе вычисления инвариантов. Приведен
алгоритм решения задачи.
E-mail:
shuvalov.r.bmstu@mail.ru
Ключевые слова
:
распознавание образов, цифровые изображения, ин-
варианты, параметры геометрических преобразований
.
В прикладных областях, связанных с цифровой обработкой изоб-
ражений (дистанционное зондирование Земли, медицина, астроно-
мия, системы компьютерного зрения), актуальна задача распознава-
ния образов на изображениях и определения их положения, ориента-
ции и масштаба относительно заданной системы координат [1].
Формализуем эту задачу следующим образом.
Даны два изображения, относительно которых предполагается, что:
1)
изображения информативны (т. е. неоднородны и неизотропны);
2)
одно изображение может быть получено из другого путем
сложного преобразования, являющегося суперпозицией трансляции,
поворота, масштабирования и наложения случайного шума:
2
1
,
cos
sin
,
sin cos
,
;
t
t
t
t
f x y f x
y
s x x
y
s y
x y
 
  
(1)
cos
sin
sin
cos
,
1
0
0 1 1
T
T
x
s
s
x x
y
s
s
y y
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
где
 
1
, ,
f x y
2
,
t
t
f x y
—
пара исходных изображений;
—
угол
поворота второго изображения относительно первого;
s
—
коэффи-
циент растяжения (сжатия) второго изображения относительно пер-
вого;
т
,
x y
 
—
вектор параллельного переноса второго изображе-
ния относительно первого;
—
реализация случайного шума.
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ИНФОРМАТИКЕ