Распознавание изображений пространственных точечных объектов Хафизов Д.Г. Компьютерная оптика, 2013, том 37, №2 269 РАСПОЗНАВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ Хафизов Д.Г. Поволжский государственный технологический университет Аннотация Рассмотрены вопросы распознавания и оценки параметров вращений изображений пространственных точечных объектов на основе применения метода главных компонент. Применение данного метода позволяет получить оценку параметров вращения

more »

... о точечного объекта при отсутствии информации о нумерации точек в объекте, что существенно упрощает решение задачи распознавания пространственных точечных объектов. Ключевые слова: пространственный точечный объект, распознавание изображений, гиперкомплексное число, кватернионы, кватернионные сигналы, вращающий кватернион, параметры вращения, матрица вращений. Введение Одним из основных факторов, обеспечивающих успешное решение задачи распознавания изображений, расположенных в пространстве точечных объектов, является наличие их адекватных математических моделей и применение такого математического аппарата, который позволяет получить требуемые результаты. Одним из подходов к обработке изображений трёхмерных точечных объектов является подход, основанный на применении теории кватернионного анализа [1], что, в свою очередь, было следствием развития методов теории комплекснозначного контурного анализа [2], применяемого для обработки плоских изображений. В этих работах применён так называемый сигнальных подход, когда изображение отождествляется с сигналом и все алгоритмы обработки строятся на основе методов единой теории обработки дискретных сигналов. С этих позиций в работах [1, 3] была обоснована целесообразность привлечения алгебры кватернионов для обработки точечных пространственных изображений. При этом были введены такие понятия, как кватернионный сигнал (КС) и мера схожести кватернионных сигналов. Также рассмотрены вопросы согласованной фильтрации, спектрального и корреляционного анализа КС. Вместе с тем применение аппарата теории кватернионов для анализа изображений пространственных точечных объектов (ПТО) выявило неинвариантность меры схожести кватернионных сигналов к операции вращения точечного объекта в пространстве, что усложнило решение задачи распознавания подобных изображений. В данной работе представлен подход к распознаванию изображений пространственных точечных объектов с неизвестными масштабом, параметрами вращений и порядком нумерации точек. Сопутствующими являются задача оценки параметров вращения и задача идентификации точечных отметок, которые решаются относительно эталонных ПТО. Постановка задачи формулируется следующим образом. Имеется алфавит изображений эталонных ПТО { } Распознавание изображений пространственных точечных объектов Хафизов Д.Г. Abstract Questions of image recognition and estimation of rotation parameters of spatial point objects images on the basis of the main things method are considered. The application of the given method allows to receive an estimation of rotation parameters of spatial point object at the absence of the information on numbering of points in object that essentially simplifies the decision of problems of recognition of spatial points objects.