Анотація до роботи:

Шевцов Д.В. Методи і моделі обробки дискретних зображень знаків в автоматизованих системах переробки інформації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – “Автоматизовані системи управління і прогресивні інформаційні технології”. – Донецький національний університет, Донецьк, 2003 р.

У роботі вивчений стан проблеми автоматизованої обробки зображень, обґрунтована її актуальність. Визначено перспективні методи обробки зображень. Поставлено задачу дослідження. Викладено основні теоретичні положення запропонованого методу моделювання знаків у дискретних представленнях. Визначено дискретну множину атомарних елементів. Уведено поняття шляху на множині атомарних елементів. Визначено і вивчено шляхи, що мають метричні властивості відрізків, заданих аналітично в усюди щільних просторах. Визначено найкоротші шляхи, вивчено їхні властивості й структуру їхньої множини. Запропоновано моделі знаків планіметричних фігур у дискретних представленнях. На дискретній множині атомарних елементів визначено відрізок, окружність, еліпс і дугу як шляхи. Здійснено моделювання взаємного розташування дискретних відрізків, визначено опуклі багатокутники, уведено поняття рівновеликості й подібності знаків у дискретних представленнях. Розроблено метод й алгоритми автоматичної обробки зображень знаків планіметричних фігур. Описано імітаційні моделі автоматизованих систем обробки дискретних зображень, розроблених на основі запропонованих методу й алгоритмів. Зроблено порівняльний аналіз результатів функціонування цих систем. Викладено перспективні напрямки моделювання знаків, заданих у дискретних представленнях, для систем обробки зображень.

У дисертації приведено теоретичне узагальнення й нове рішення наукової проблеми обробки дискретних зображень знаків планіметричних фігур в автоматизованих системах переробки інформації. Основні результати роботи мають важливе наукове, теоретичне й практичне значення й зводяться до наступного.

1. Із проведеного аналізу сучасних способів автоматизованої обробки зображень і на підставі дослідження результатів функціонування систем розпізнавання зорових образів визначені шляхи підвищення ефективності й надійності систем обробки зображень.

2. Запропоновано новий метод обробки зображень знаків, заданих у термінах властивостей дискретних множин. Поставлено задачу опізнавання знаків, заданих у дискретних просторах. На відміну від традиційних методів аналізу зображень у постановці задачі відсутня необхідність вибору значущих ознак об’єктів, введення еталонів і простору ознак, встановлення мір близькості і граничних значень для перевірки відповідності моделі об’єкта й еталона. Це вигідно відрізняє її від задачі розпізнавання і дає можливість усунути низку недоліків систем обробки зображень.

3. Розроблено основні теоретичні положення моделювання знаків системами обробки зображень у термінах властивостей дискретних множин на прикладі планіметричних фігур. Запропоновано математичні моделі знаків планіметричних фігур, заданих у дискретних представленнях.

4. Для практичної реалізації високоефективних систем обробки зображень знаків розроблено метод, алгоритми і програми автоматичного опізнавання знаків планіметричних фігур, визначених у термінах властивостей дискретних множин.

5. На підставі проведених теоретичних досліджень розроблено метод проектування автоматизованих систем обробки зображень знаків планіметричних фігур. Даний метод дозволив підвищити ефективність функціонування зазначених систем у порівнянні з існуючими аналогами за рахунок генерації принципово нового підходу до рішення задачі обробки зображень.

6. Розроблено автоматизовані системи обробки зображень знаків. Проведено їхню апробацію на прикладі знаків планіметричних фігур і об’єктів процесів фарбування плоских деталей і розкрою металевих листів. Порівняння отриманих результатів із результатами функціонування аналогічних систем показало якісну перевагу запропонованих методу, алгоритмів і програм над методами й алгоритмами розпізнавання зображень.

7. Результати роботи прийнято до використання Донецьким металургійним заводом, інститутом «АвтоматГірМаш ім. В.А. Антипова» з метою розробки високоефективних автоматизованих систем обробки зображень.

Отримані результати є суттєвим етапом рішення задачі підвищення ефективності й надійності використання систем обробки зображень без зростання їхньої вартості. Вони являють собою принципово новий підхід до проектування зазначених систем. Запропонований метод опізнавання і моделювання знаків у термінах властивостей дискретних множин дозволяє також якісно підвищити ефективність процедур класифікації об’єктів у межах задач, пов’язаних з аналізом зображень.

Досягнення поставлених цілей даного дослідження забезпечує можливість широкого використання отриманих результатів у області застосування систем обробки зображень, наприклад, у гнучкому адаптивному управлінні виробництвами, контролі за якістю продукції електронної техніки й т.ін.

Публікації автора:

1. Мышко С.В., Шевцов Д.В. Определение кратчайших путей на множестве атомарных элементов в системах автоматического опознавания изображений // Вісник Донецького національного університету. Серія А: Природничі науки. – Донецьк: Вид-во ДонНУ. – 2001. – №2. – С. 334-341.

2. Мышко С.В., Шевцов Д.В. К определению отрезка прямой на дискретном множестве атомарных элементов // Научные труды Донецкого национального технического университета. Серия: Информатика, кибернетика и вычислительная техника (ИКВТ-2002). Выпуск 39. – Донецк: Изд-во ДонНТУ. – 2002. – С. 154-159.

3. Григорьев С.В., Мышко С.В., Шевцов Д.В. Применение путей при проектировании информационных систем обработки зрительных образов // Вісник Донецького національного університету. Серія А: Природничі науки. – Донецьк: Вид-во ДонНУ. – 2002. – №2. – C. 375-380.

4. Мышко С.В., Шевцов Д.В. Автоматическая декомпозиция изображений при их опознавании в системах технического зрения роботов // Наукові праці Донецького державного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск 38. – Донецьк: РВА ДонДТУ. – 2002. – С. 216-222.

5. Шевцов Д.В. Система автоматического опознавания знаков геометрических фигур // Труды 12-й Международной конференции по компьютерной графике и машинному зрению «ГрафиКон – 2002». – Н. Новгород: Изд-во Новгород. ун-та. 2002. – С. 262-267.

6. Мышко С.В., Шевцов Д.В., Шевчук Е.В. К вопросу об опознавании знаков в дискретных представлениях // Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Вычислительная техника в информационных и управляющих системах». – Мариуполь: Изд-во ПГТУ. – 2000. – С. 77–78.

7. Мышко С.В., Шевцов Д.В. Конструктивное определение прямой в терминах свойств множеств атомарных элементов // Материалы университетской научно-технической конференции по итогам НИР 1999-2000 гг. Выпуск: Естественные науки. Физические и компьютерные науки. – Донецк, Изд-во ДонНУ. – 2001. – С. 99-103.

8. Мышко С.В., Шевцов Д.В. Определение прямой на множестве атомарных элементов // Сборник тезисов докладов Международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Оптоэлектронные информационно-энергетические технологии». – Винница: Изд-во ВГТУ. – 2001. – С. 49.

9. Шевцов Д.В. Опознавание знаков в терминах свойств дискретных множеств как альтернатива задачи распознавания в системах технического зрения роботов // Матеріали Міжнародної конференції з управління “Автоматика – 2002”: В 2 т. – Донецьк: Вид-во ДонНТУ. – 2002. – Т.2. – С. 170-171.

10. Шевцов Д.В. Определение знаков геометрических фигур на дискретных множествах атомарных элементов в системах автоматического опознавания // Материалы Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов–2002», секция «Вычислительная математика и кибернетика». – М.: Издат. отдел факультета ВМиК МГУ. – 2002. – С. 19.

11. Шевцов Д.В. Опознавание знаков геометрических фигур, заданных в терминах свойств дискретных множеств // Сборник тезисов докладов второй Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Оптоэлектронные информационно-энергетические технологии – 2002». – Винница: «УНИВЕРСУМ-Винница». – 2002. – С. 23.

Особистий внесок автора в публікаціях: [1] – визначення найкоротшого шляху; [2] – вивчення властивостей і структури множини найкоротших шляхів; [3] – визначення і дослідження шляхів, що мають метричні властивості аналітично заданих відрізків прямих; [4-6] – розробка методу декомпозиції і опізнавання знаків у дискретних представленнях; [7, 8] – визначення D-відрізка прямої на множині атомарних елементів.