|
Камынин С.С.
Работы по машинному видению
Под редакцией Д.Е.Охоцимского
М.: ИПМ имени М.В.Келдыша АН СССР, 1988. 222 с.
Монография, подготовленная учениками.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В конце 1986 года ушел из жизни замечательный советский ученый Сергей Сергеевич Камынин.
С.С.Камынина отличало редкое свойство видеть и формулировать задачи задолго до того, как они становились актуальными, и находить для них простые, изящные и экономные решения. Это касалось всех сторон его деятельности, а круг его научных интересов был необычайно широк. Он включал в себя многие современные задачи, относящиеся к программированию, диалоговым и экспертным системам, искусственному интеллекту, промышленным роботам и их системам управления, распознаванию образов и машинному видению.
В последние годы Сергей Сергеевич активно занимался разработкой и созданием современного, адаптивного промышленного робота. Наряду с простейшими средствами очувствления в состав робота предполагалось ввести зрительную систему (систему технического зрения). В связи с этим были начаты исследования и разработки по машинному видению. Среди них следует отметить разработку конструкций систем технического зрения роботов от самых простейших (см. первую работу в настоящем сборнике) до универсальных, способных вводить в ЭВМ полутоновую информацию с высокой степенью разрешения; исследование методов и алгоритмов анализа сцен - выделение объектов на сцене, распознавание полностью и частично видимых объектов и т.п.; инспекционное видение, позволяющее контролировать выполнение роботом рабочих операций; разработка эффективного программного обеспечения систем технического зрения. В настоящую монографию вошли некоторые работы С.С.Камынина, в той или иной мере касающиеся перечисленных тем, в частности, эта неопубликованная работа, а также его работы, вышедшие в виде препринтов ИПМ АН СССР и в связи с этим мало доступные. Работы в сборнике располагаются в хронологическом порядке и охватывают период с 1979 по 1986 годы. Естественно, что со времени первых работ (1979 г.) произошло значительное развитие машинного видения, и некоторые идеи в них могут оказаться общеизвестными, могут развиваться или отбрасываться в последующих работах. Однако совместная публикация ранних и более поздних работ несомненно интересна возможностью проследить развитие научной мысли и вспомнить может быть забытые, но тем не менее интересные идеи.
Содержание
| Предисловие | 5 |
| I. Зрительная система робота и моделирование ее работы | 6 |
| 1. | Введение | 6 |
| 2. | Конструкция телевизионной камеры | 7 |
| 3. | Качество изображений | 9 |
| Литература | 10 |
| II. Алгоритм распознавания частично видимых объектов | 11 |
| 1. | Общее описание алгоритма | 12 |
| 2. | Представление изображений | 17 |
| 3. | Описание объекта при обучении | 20 |
| 4. | Распознавание и восстановление полного
изображения объекта | 21 |
| 5. | Реализация | 29 |
| 6. | Примеры | 32 |
| Литература | 39 |
| III Использование робота "глаз-2 руки" для работы c неориентированными деталями | 40 |
| 1. | Введение | 40 |
| 2. | Постановка задачи | 42 |
| 3. | Модуль обработки визуальной информации | 44 |
| 4. | Модуль исполнения днижения | 56 |
| 5. | Модуль планирования траектории в декартовом
пространстве | 57 |
| Заключение | 63 |
| Литература | 64 |
| IV. Система машинного видения CMB-1 и ее возможности | 66 |
| 1. | Введение | 66 |
| 2. | Общее описание системы | 67 |
| 3. | Алгоритмы, используемые в системе CMB-1 | 74 |
| 4. | Реализация и пример | 85 |
| Литература | 90 |
| V. Система машинного видения СМВ-2 для анализа сцен,
содержащих перекрывающиеся объекты | 92 |
| Введение | 92 |
| 1. | Описание объекта при обучении | 93 |
| 2. | Распознавание | 96 |
| 3. | Примеры | 105 |
| Литература | 118 |
| VI. Инспекционное видение для задач промышленной сборки | 119 |
| Введение | 119 |
| 1. | Основные понятия | 121 |
| 2. | Требования к алгоритмам системы инспекционного
видения | 123 |
| 3. | Устойчивость к изменениям освещённости | 123 |
| 4. | Компенсация сдвигов изображения | 125 |
| 5. | Устойчивость к поворотам изображения | 132 |
| 6. | Привязка к ориентирам | 136 |
| 7. | Информативные точки | 140 |
| 8. | Обучение | 141 |
| Заключение | 142 |
| VII. Программное обеспечение системы технического зрения | 144 |
| 1. | Аппаратный состав СТЗ | 145 |
| 2. | Состав программного обеспечения СТЗ | 147 |
| 3. | Управляющая программа УП-СТЗ | 148 |
| 4. | Язык задания программы функционирования системы | 153 |
| 5. | Операции | 155 |
| 6. | Операции общего назначения | 156 |
| 7. | Операции инспекционного видения | 161 |
| 8. | Операции обучения | 163 |
| 9. | Пример ПФС | 167 |
| Литература | 169 |
| VIII Программное обеспечение систем технического зрения.
Бинаризация полутоновых изображений | 170 |
| Введение | 170 |
| 1. | Типы операций бинаризации | 170 |
| 2. | Бинаризация на известном фоне | 171 |
| 3. | Бинаризация с заданным порогом | 172 |
| 4. | Бинаризация с автоматическим выбором порога | 172 |
| 5. | Операции бинаризации | 180 |
| 6. | Примеры | 182 |
| Литература | 192 |
| IX. Программное обеспечение систем технического зрения.
Операции выделения неперекрывающихся объектов и
распознавания их по моментным признакам | 193 |
| 1. | Введение | 193 |
| 2. | Выделение объектов и вычисление моментов | 194 |
| 3. | Моментные признаки | 199 |
| 4. | Описание операций | 204 |
| 5. | Результаты эксперимента | 205 |
| Литература | 222 |
|
