Смекни!
smekni.com

Система идентификации личности по отпечаткам пальцев Подсистема анализа изображения (стр. 18 из 20)

/**/ if (abs(dAlpha) >= M_PI) //разница между новым углом и предыдущим не нормальная!

{//необходимо скорректировать текущую alpha

/**/ if (dAlpha < 0.0)

{

while (abs(dAlpha) > M_PI)

{

alpha += 2.0 * M_PI;

dAlpha += 2.0 * M_PI;

}

}else

{

while (dAlpha >= M_PI)

{

alpha -= 2.0 * M_PI;

dAlpha -= 2.0 * M_PI;

}

}

}

_tmpDotFing.alpha = alpha; //запоминание направления из точки А//

vecDotS.push_front(_tmpDotFing);

///////////////////////////////////////////////////////////////////////

///////проверяем два соседних длинных вектора при условии что//////////

///////пройдено достаточно точек, чтоб сравнивать длнинные вектора/////

if(vecDotS.size() < KOL_S) continue;

//Вычисление среднего направления LEN_L коротких векторов//

//запись данных по длинному вектору////////////////////////

double sumAlpha = 0.0;

iter = vecDotS.begin();

vecDotL.clear(); //пересчитаем длинные вектора

for(int i = 0; i < KOL_S; i++)

{

sumAlpha += iter->alpha;

if ((i+1) % LEN_L == 0)

{

_tmpDotFing = *iter;

_tmpDotFing.alpha = sumAlpha / LEN_L;

vecDotL.push_back(_tmpDotFing);

sumAlpha = 0.0;

}

iter++;

}

if (abs(vecDotL.begin()->alpha) > 3*2*M_PI)

{//слишком много оборотов//

CString s;

s.Format("alpha = %.2f", vecDotL.begin()->alpha*180);

if(MESSAGEOUT)MessageBox(0, "слишком много оборотов&bsol;n"+s, "", MB_OK);

return changeN;

}

//проверяем два соседних длинных вектора//

dAlpha = vecDotL.begin()->alpha - (++vecDotL.begin())->alpha;

if (abs(dAlpha) > (TEST_ALPHA / 180.0 * M_PI)) //сильный изгиб//

{

if (historyDotL.empty())

{ //сохранение состояния//

resetDot = vecDotL.back();

bestDot.alpha = 0.0;

}

if (dAlpha > 0) //раздвоение

alpha = (vecDotL.front().alpha - M_PI + (vecDotL.back().alpha)) / 2.0;

else //окончание

alpha = (vecDotL.front().alpha + M_PI + (vecDotL.back().alpha)) / 2.0;

_tmpDotFing = vecDotL.front();

_tmpDotFing.alpha = alpha; //направление в СТ (специфичная точка)//

_tmpDotFing.type = dAlpha<0; //тип СТ//

historyDotL.push_front(_tmpDotFing);

if(bestDot.alpha <= abs(dAlpha))

{

bestDot.coord = _tmpDotFing.coord;

bestDot.alpha = abs(dAlpha);

}

}

else //сильный изгиб//

{

if (!historyDotL.empty()) //был _пройден_ сильный изгиб

{

alpha = 0.0;

for(iter = historyDotL.begin(); iter != historyDotL.end(); iter++)

alpha += iter->alpha;

alpha /= historyDotL.size(); //среднее значение в пройденной СТ

iter = historyDotL.begin();

for(unsigned int i = 0; i<(historyDotL.size()/2); i++) iter++;

CPoint wdot = bestDot.coord; //наиболее вероятная точка для СТ

CPoint dotForAccept = FindAcceptDot(wdot, alpha, iter->type);

if (dotForAccept.x != -1)

{ //точка имеет продолжение//

COLORREF cl;

cl = (historyDotL.begin()->type)?0x000000:0xffffff;

//здесь можно поиграть с разной толщиной линии//

pic->Line(wdot, dotForAccept, 4, cl);

_dot->pr1 = true; //эту линию необходио еще раз проанализировать

changeN++;

stopKol += (stopKol-kol < 200)?200:0;

//stopKol += (kol*1.5 > stopKol)?500:0;

//загрузить начальное состояние

if(!historyDotL.begin()->type)

{ //если ликвидировано слипание то необходимо добавить новую точку на карту

_map.push_back(TMapElDot(dot));

}

//пройдена начальная точка, продлим анализ

//очень возможно, что начальную точку мы больше не попадем

if(ret-KOL_S*LEN_S < 0)

{

ret = 0;

homeOver = false;

stopKol = 500;

}

A = B = dot = resetDot.coord;

vecDotS.clear();

vecDotL.clear();

//------------------------------

}

historyDotL.clear();

}

}

}

if (dot.x == _dot->coord.x && dot.y == _dot->coord.y)

{//вероятно обход линии завершен

if (kol <= 2)

{//Линия подозрительно короткая

CString s;

s.Format("%d", kol);

if(MESSAGEOUT)MessageBox(0, "kol<=2 kol = " + s, "", MB_OK);

return changeN;

}else

{

homeOver = true; //пройти необходимо дальше начала

stopKol = kol + KOL_L*LEN_L*LEN_S;

}

}

if (homeOver) ret++;

}while(ret < (LEN_L*LEN_S*KOL_L) && ret < stopKol && kol <= stopKol);

_dot->pr2 = false;

return changeN;

}

inline double TAnalysePicture::GetAlpha(const CPoint A, const CPoint B)

//Направлени из точки А в В [-pi,pi)

{

if(A == B) return 0.0;

double alpha;

if (A.x - B.x == 0)

{

if (A.y > B.y) alpha = M_PI_2;

else alpha = -M_PI_2;

}else

{

double a = ((double)A.y-B.y)/((double)B.x-A.x);

alpha = atan(a);

if (A.x > B.x)

{

if (alpha < 0) alpha += M_PI;

else alpha -= M_PI;

if (A.y == B.y) alpha = -M_PI;

}

}

return alpha;

}

bool TAnalysePicture::TestFindDot(int _x, int _y)

//тест точки: Разность направлений вперед и назад должно быть меньше 110 градусов

{

const int len = 7;

CPoint A(_x, _y), B, C;

//первый вектор

B = A;

int vec = 0;

for(int i = 1; i<=len; i++)

B = tmpPic->NextDotCW(B, vec);

//------расчет угла-------//

double alpha1 = GetAlpha(A, B);

//второй вектор

C = B;

B = A;

vec = 0;

for(int i = 1; i<=len; i++)

{

B = tmpPic->NextDotCCW(B, vec);

if(abs(B.x-C.x) < 3 && abs(B.y-C.y) < 3) return true;

}

//------расчет угла-------//

double alpha2 = GetAlpha(A, B);

//-----alpha1, alpha2------//

alpha1 = abs(alpha2 - alpha1);

if (alpha1 > M_PI) alpha1 = 2.0*M_PI - alpha1;

return alpha1 < (110.0/180.0 * M_PI);

}

CPoint TAnalysePicture::FindAcceptDot(CPoint dot, double alpha, bool type)

//Поиск продолжения из окончания/раздвоения

{

const int maxL = 11;

const int minL = 3;

COLORREF color;

color = (type)?0x000000:0xffffff;

//окончание - ищем черную точку

//раздвоение - ищем белую точку

int i = 0;

while (i<=6) //разброс поиска в указанном направлении alpha

{

int l = minL;

int k = (i+1) / 2;

if (i % 2 == 1) k = -k;

while (l<=maxL)

{

double arg = alpha + k * M_PI * 5.0/180.0;

int x = dot.x + (int)(l*cos(arg)+0.5);

int y = dot.y - (int)(l*sin(arg)+0.5);

if (tmpPic->GetPixel(x, y) == color) //важное условие цвета точки!!!

{

if(TestFindDot(x,y)) //проверка найденной точки (на "вшивость" :) )

return CPoint(x, y); //найденная точка

else

break;

}

l++; //увеличение дальности поиска

}

i++;

}

return CPoint(-1, -1); //точка не найдена

}

bool TAnalysePicture::Show(int x, int y, int xt, int yt)

{

if(xt!=-1) pic2->Show(xt, yt);

return pic->Show(x, y);

}

TFingPicture *TAnalysePicture::GetPic1()

{

return pic;

}

TFingPicture *TAnalysePicture::GetPic2()

{

return pic2;

}

double TAnalysePicture::ChangeAlphaInterval(double _alpha)

//Приведение итрервала к [-pi,pi)

{

double ret = abs(_alpha);

while(ret >= 2.0*M_PI) ret -= 2.0*M_PI;

if(ret > M_PI) ret = 2.0*M_PI - ret;

else ret = -ret;

if(_alpha > 0) ret = -ret;

return ret;

}

/*Фильтрование полученных точек

отсеиваются близкостоящие направленные в противоположные строки

а так же точки слева и справа от которых нет линий*/

int TAnalysePicture::DotsFilter(TAbsFing &_dots)

{

int leftDots = 0;

TAbsFing::iterator iter1;

TAbsFing::iterator iter2;

for(iter1 = _dots.begin(); iter1 != _dots.end(); iter1++)

{

if(!iter1->show) continue;

//отсев точек сложным условием (условие окружения)

iter1->show = LeftDot(iter1);

}

for(iter1 = _dots.begin(); iter1 != _dots.end(); iter1++)

{

if(!iter1->show) continue;

//отсев близкостоящих точек

for(iter2 = iter1, ++iter2; iter2 != _dots.end(); iter2++)

{

if(!iter2->show) continue;

double difL = GetS(iter1->coord,iter2->coord);

if( //условия отсева

(

//на близком растоянии (15) находятся два окончания/раздвоения направленных друг на друга

(difL < 15)&&

((abs(iter2->alpha - iter1->alpha) > (165.0/180.0*M_PI))&&(abs(iter2->alpha - iter1->alpha)<(195.0/180.0*M_PI)))

)

||

(

//или просто очень близкие точки (<5..10)

(difL < 10)&&(iter1->type == iter2->type)

)

)

{

iter1->show = false;

iter2->show = false;

}

}

}

return leftDots;

}

inline double TAnalysePicture::GetS(CPoint A, CPoint B)

//растояние между точками

{

return sqrt( (double)((A.x-B.x)*(A.x-B.x)+(A.y-B.y)*(A.y-B.y)) );

}

/*Если точка является окончанием, то слева и справа от нее должны быть линии

если это не так, то точку нужно исключить из дальнейшего анализа*/

bool TAnalysePicture::LeftDot(TAbsFing::iterator &iter)

{

COLORREF color = 0x000000; //ищем черную точку для окончаний

if(!iter->type) color = 0xffffff;; //ищем белую точку для раздвоений

int l, k = 35;

const int minL = 4, maxL = 12;

bool find = false;

while(k <= 55)

{

l = minL;

while(l <= maxL)

{

int x = iter->coord.x + (int)(l*cos(iter->alpha + k/180.0*M_PI)+0.5);

int y = iter->coord.y - (int)(l*sin(iter->alpha + k/180.0*M_PI)+0.5);

if(pic->GetPixel(x,y) == color) // важное условие!!!

{ find = true; break;} //нашли точку слева

l++;

}

if(find) break;

k += 10; //Поиск с шагом 10гр

}

if(!find) return false;

k = 35;

while(k <= 55)

{

l= minL;

while(l <= maxL)

{

int x = iter->coord.x + (int)(l*cos(iter->alpha - k/180.0*M_PI)+0.5);

int y = iter->coord.y - (int)(l*sin(iter->alpha - k/180.0*M_PI)+0.5);

if(pic->GetPixel(x,y) == color) // важное условие!!!

return true; //нашли точку справа

l++;

}

k += 10;

}

return false;

}

П.1.10. ТЕКСТ МОДУЛЯ TFingPicture.h

#pragma once

#include "Fing.h"

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//Класс изображения.

//Хранение изображения, выполнение простейших операции над ним

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

class TFingPicture

{

private:

CDC pic; //указатель на изображение

BITMAP bmp; //изображение

bool IsLoad; //изображение загружено

CDC *Screen; //указатель на окно программы

public:

TFingPicture(CDC *_Screen); //_Screen - указатель на окно

~TFingPicture(void);

bool Load(const CString src); //загрузить изображение из файла src

bool Show(int X, int Y); //отобразить изображение на окне в координатах (X,Y)

bool SetPixel(CPoint dot, COLORREF color); //установка цвета пикселя dot

bool SetPixel(int x, int y, COLORREF color); //установка цвета пикселя (x,y)

COLORREF GetPixel(CPoint dot); //взятие цвета пикселя dot

COLORREF GetPixel(int x, int y); //взятие цвета пикселя (x,y)

bool FloodFill(CPoint dot, COLORREF color=0xffffff); //заливка области (по умолчанию черным цветом)

bool FloodFill(int x, int y, COLORREF color=0xffffff); //заливка области (по умолчанию черным цветом)

bool Line(CPoint from, CPoint to, int width, COLORREF color); //рисование линии

bool Rectangle(CPoint from, CPoint to, int width=2, COLORREF color=0xffffff); //рисование прямоугольника

bool Copy(TFingPicture &from); //копирование изображения

CPoint NextDotCW(const CPoint dot, int &vec); //Поиск следующей точки "_по часовой_ стрелке"

CPoint NextDotCCW(const CPoint dot, int &vec); //Поиск следующей точки "_против часовой_ стрелке"

CPoint GetSize(); //получение размера изображения

};

П.1.11. ТЕКСТ МОДУЛЯ TFingPicture.cpp

#include "StdAfx.h"

#include "TFingPicture.h"

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//Класс изображения.

//Хранение изображения, выполнение простейших операции над ним

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//координаты окружающих точек

const CPoint incXY[8]=

{

CPoint(-1, -1),

CPoint(0, -1),

CPoint(1, -1),

CPoint(1, 0),

CPoint(1, 1),

CPoint(0, 1),

CPoint(-1, 1),

CPoint(-1, 0)};

TFingPicture::TFingPicture(CDC *_Screen)

{

Screen = _Screen;

pic.CreateCompatibleDC(Screen);

IsLoad = false;

}

TFingPicture::~TFingPicture(void){}

//отобразить изображение на окне в координатах (X,Y)

bool TFingPicture::Show(int X, int Y)

{

if (!IsLoad) return false;

int kx = bmp.bmWidth;

int ky = bmp.bmHeight;

return Screen->StretchBlt(X, Y, bmp.bmWidth, bmp.bmHeight, &pic, 0, 0, kx, ky, SRCCOPY)>0;

}

//загрузить изображение из файла src

bool TFingPicture::Load(const CString src)

{

IsLoad = false;

CBitmap bm;

bm.Detach();

IsLoad = bm.Attach(LoadImage(0, src, IMAGE_BITMAP, 0, 0, LR_LOADFROMFILE))>0;

bm.GetObject(sizeof(BITMAP), &bmp);

pic.SelectObject(&bm);

return IsLoad;

}

// color = BGR;

bool TFingPicture::SetPixel(CPoint dot, COLORREF color)

{

if (!IsLoad) return false;

pic.SetPixel(dot.x, dot.y, color);

return true;

}

bool TFingPicture::SetPixel(int x, int y, COLORREF color)

{

if (!IsLoad) return false;

pic.SetPixel(x, y, color);

return true;