Модификация алгоритма Хафа для распознавания и классификации штриховых изображений

Abstract

В статье рассмотрен вопрос распознавания сложных для анализа неоднородных линий. Для выбора традиционного алгоритма с целью извлечения признаков проведен анализ существующих алгоритмов. Поскольку штриховое изображение будет состоять из геометрических фигур в виде неоднородных штрихов разной толщины, за основу взят алгоритм Хафа, являющийся традиционным алгоритмом компьютерного зрения. Известно, что алгоритм Хафа имеет ряд недостатков. В частности, существуют проблемы распознавания прерывистых линий, а также линий ограниченной длины. В статье показан процесс разработки алгоритма распознавания штриховых изображений, нацеленного на анализ, интерпретацию и классификацию штриховых изображений и графических примитивов, представленных в виде неоднородных линий. Рассмотрены особенности представления штриховых изображений, обобщены требования, предъявляемые к алгоритму распознавания. Разработанный алгоритм основывается на модифицированном алгоритме Хафа, адаптированном для распознавания штриховых, сплошных и штрихпунктирных линий. В статье описаны основные этапы алгоритма, включая предварительную обработку изображений, определение и классификацию графических примитивов, а также методы постобработки. Исходя з проведенного анализа в качестве алгоритмов предварительной обработки целесообразно использовать комбинацию фильтров со сверткой (фильтр Гаусса и фильтр Кани). Принято решение о необходимости использования морфологической операции дилатации для расширения светлых пространств на изображении. Показаны особенности модифицированного алгоритма, предложенного авторами. Осуществлен расчет параметров линий с использованием Евклидова расстояния. Проведена оценка эффективности разработанного алгоритма. Ключевой особенностью предложенного метода является возможность вывода параметров штриховых изображений в отдельный файл