Сравнение массивов сегментов и узлов происходит по следующему правилу: если точке соответствует положительное значение в массиве сегментов и нулевое значение в массиве узлов, то данная точка принадлежит сегменту и не образует узлов. Если точке соответствует положительное значение в массиве сегментов и положительное значение в массиве узлов, то данная точка образует узел и. следовательно, принадлежит более чем одному сегменту.
При кодировании сегментов линий определяется тип сегмента и в соответствие этим типом на выходе будет от двух до шести координат, представляющих точки. Типы сегментов линий и их характеристики описаны в пункте 3.1.4.
4.1.5. Специальные требования к техническому обеспечению
Требования к техническому обеспечению для решения задачи «Кодирование сегментов» полностью совпадают с требованиями к комплексу технических средств, предъявленными при разработке подсистемы «Линейная сегментация» (см. п. 1.3.1).
Реализация задачи возможна при наличии набора следующих технических средств:
- персональный компьютер IBM PC с процессором не ниже Pentium I;
- клавиатура;
- монитор;
- жесткий диск с объемом свободного пространства не менее 50 МБ;
- оперативная память объемом не менее 128 МБ.
Работа программы возможна только на ЭВМ, которые поддерживают 32-разрядные операционные системы семейства Windows, такие как Windows 95, WindowsNT или выше. Как указано выше, работа может вестись на ЭВМ с процессором не ниже Intel Pentium. Но желательно использовать ЭВМ с процессором не ниже класса Intel Pentium II, который работает более эффективно.
4.2. Описание алгоритма «Обработка и кодирование сегментов»
4.2.1. Назначение и характеристика
Алгоритм «Обработка и кодирование сегментов» предназначен для поиска выделенных сегментов линий, их идентификации, поиска узловых точек, формирования кодов, содержащих координаты данных сегментов для последующей обработки их в подсистеме цепного кодирования или использования в других подсистемах. Для работы алгоритма необходимо наличие информации об узлах и сегментах изображения, полученных в результате работы алгоритмов «Поиск узлов» и «Поиск сегментов», описание которых приведено в пунктах 2.2 и 3.2 соответственно.
4.2.2. Используемая информация
При работе данного алгоритма используется следующая информация:
- значения массива точек исходного графического изображения;
- значения массива сегментов, содержащего описания принадлежности точки тому или иному сегменту;
- значения массива узлов, определяющие, какие из точек исходного изображения являются узловыми.
Данный алгоритм формирует строки, содержащие номера сегментов и необходимые координаты для последующего кодирования или обработки в других подсистемах.
Алгоритм решения составлен с учетом математического описания, приведенного в пункте 4.1.4. Алгоритм представляется в текстовом виде следующим образом:
1. Начало;
2. Инициализация массивов и переменных;
3. Если поиск узлов выполнен, то переход к п.5, иначе к п.4;
4. AnalyzeNode, переход к п.3;
5. Если поиск сегментов выполнен, то переход к п.7, иначе к п.6;
6. AnalyzeSeg, переход к п.5;
7. i=0; j=0; lnum=0; lineno=0;
8. Если j>=N, то переход к п.15;
9. Если i>=M, то переход к п.14;
10. Если (apix[i][j]=1)и(apix1[i][j]<0)и((NeigCount(i,j)=1)или(NeigCount(i,j)=2)), то переход к п.11, иначе к п.13;
11. lnum=lnum+1; lineno=lineno+1;
12. GetLineVect(i,j,lineno);
13. i=i+1; переход к п.9;
14. i=0; j=j+1; переход к п.8;
15. Конец.
4.2.5. Требования к контрольному примеру
Для контрольного примера необходимо подобрать такое изображение, чтобы оно охватывало различные типы пересечений, а также все рассмотренные типы сегментов:
- отдельно расположенные сегменты, начало, и конец которых являются обычными точками - такие сегменты представляют собой отдельные линии;
- сегменты, одна из начальных точек которых является узловой (входит в область пересечения с другими сегментами) – это сегменты, являющиеся началом какой-либо линии;
- сегменты, обе начальных точки которых являются узлами, они являются продолжением линии.
Изображение не должно содержать цикличных элементов: замкнутых линий, сплошных закрашенных областей, в противном случае может произойти неправильное распознавание узлов и сегментов.
4.2.6. Список условных обозначений
В таблице 4.1 представлены условные обозначения, введенные в тексте подраздела
Таблица 4.1
Условные обозначения
| Условные обозначения | Расшифровка |
| lnum | порядковый номер обрабатываемого сегмента |
| lineno | идентификатор обрабатываемого сегмента в массиве сегментов |
| M | ширина изображения |
| N | высота изображения |
| AnalyzeNode | алгоритм поиска узлов, формирующий значения элементов массива узлов |
| AnalyzeSeg | алгоритм поиска сегментов линий, формирующий значения элементов массива сегментов |
| apix[M][N] | массив точек исходного изображения |
| apix1[M][N] | массив сегментов |
| NeigCount | функция вычисления количества соседних точек |
| GetLineVect(x,y,n) | рекурсивная функция обработки точек сегмента и кодирования его координат, x,y – координаты начала обработки сегмента, n – номер сегмента |
4.3. Описание программы «Обработка и кодирование сегментов»
Программа «Обработка и кодирование сегментов», обозначаемая как SegCode, предназначена для обработки исходного изображения с целью формирования кодов сегментов линий, образующих данное графическое изображение, основываясь на поиске сегментов линий и узлов их пересечения.
4.3.2. Функциональное назначение
Программа SegCode, предназначена для формирования кодов сегментов линий, содержащих координаты необходимых точек в зависимости от типа кодируемого сегмента. В процессе работы с программой осуществляется формирование массивов узлов и сегментов, на основании значений которых формируется код определенного сегмента. При этом учитываются типы узлов, а также типы кодируемых сегментов. Полученные результаты обработки могут быть выведены как на экран, так и в файл, и могут быть обработаны в других подсистемах.
Программа SegCodeв качестве входной информации использует следующие данные:
- массив точек исходного изображения;
- массив узлов, содержащий описания узловых точек: их области, центры и их уникальную нумерацию для однозначной идентификации;
- массив сегментов, содержащий описания сегментов линий: точки, принадлежащие линии, координаты их пересечения и присвоенные номера для однозначной идентификации.
На выходе программа формирует координаты сегментов с указанием типа сегмента.
Формат описания сегментов линий:
n1:x11,y11 [,x12,y12 [,x13,y13]]
n2:x21,y21 [,x22,y22 [,x23,y23]]
nk:xk1,yk1 [,xk2,yk2 [,xk3,yk3]]
где ni – номер i-го сегмента линии (идентификатор);
xi1,yi1 – координаты первой точки i-го сегмента линии;
xi2,yi2 – координаты второй точки i-го сегмента линии, указываются в том случае, если точка (xi2,yi2)является узлом;
xi3,yi3 – координаты направления кодирования от точки (xi1,yi1), указываются в том случае, если точки (xi1,yi1) и (xi2,yi2) являются узлами.
4.3.4. Используемые подпрограммы
В процессе обработки изображение программа использует следующие подпрограммы:
- actExitExecute– обработка запроса завершения работы программы;
- FormCreate – создание формы обработки изображения;
- actZoomInExecute– режим увеличения изображения;
- actZoomOutExecute - режим уменьшения изображения;
- actOpenFileExecute– открытие файла для обработки;
- actSaveFileExecute– сохранение файла;
- Image2MouseMove – обработка события движения указателя мыши при наведении на элементы изображения;
- Image2MouseDown – обработка события нажатия кнопки мыши при редаутировании изображения;
- actZoom1Execute - режим установки масштаба изображения 100%;
- actAnalyzeExecute– вызов основной функции обработки изображения;
- FormCanResize – изменение размера окна;
- actNewFileExecute– создание нового файла для обработки;
- actGridCheckExecute– изменение режима просмотра сетки;
- actLightCheckExecute - изменение режима подсветки структурных элементов изображения;
- actZoom10Execute– режим установки 10-кратного увеличения изображения;
- actSegLightCheckExecute - изменение режима подсветки сегментов линий;
- actLockViewExecute– изменение режима блокировки изображения;
- actAnalyzeNodeExecute– обработка узлов изображения ;
- actAnalyzeSegExecute– обработка сегментов изображения;
- FormCloseQuery – обработка запроса на закрытие окна;
- actOpenArrayExecute– открытие изображения из файла массива точек;
- actSaveArrayExecute – сохранение изображения в файл массива точек;
- actOptionsExecute– вызов окна настройки;
- actSaveCodeExecute– запись результата обработки изображения в файл;
- actSegCodeOutExecute – выполнение алгоритма формирования координат сегментов;
- ZoomTo–установка заданного масштаба изображения;
- DrawGrid – рисование сетки изображения;
- ShowInfo – отображение информации о текущем состоянии;
- NeigCount – определение количества соседних точек;
- VectMove – осуществление движения координат обработки изобржаения в заданном направлении;