<<
>>

Архитектура системы

Система обработки изображений в режиме реального времени выполняет следующие функции:

• захват поступающих телевизионных изображений;

• улучшение качества изображений и просмотр его на экране оператора;

• обработка изображения с целью обнаружения некоторых дефектов или аномалий;

• сохранение кадров с найденными дефектами или аномалиями наряду с не­которой дополнительной информацией по условиям подводной съемки, данным устройства управления роботом, географической информацией по локализации для последующего исследования, поиска и анализа.

После проведения инспекции система дает возможность оператору просмат­ривать и анализировать собранную информацию, касающуюся найденных де­фектов. Рассматриваемая система обработки изображений структурно состоит из следующих подсистем (рис. 7.1):

• подсистема пользовательского интерфейса;

• подсистема захвата видеоизображений;

• подсистема связи с внешними источниками данных;

• подсистема обработки видеоизображений;

• подсистема визуализации результатов обработки изображения;

• подсистема связи с базой данных.

Все компоненты системы реализованы на языке программирования C++.

Подсистема пользовательского интерфейса позволяет пользователю управ­лять работой системы в целом, а также каждой из ее подсистем в отдельности.

Диалог пользователя с системой организуется с использованием стандартных средств ОС Windows: окна, меню, диалоги, элементы управления.

Рис. 7.1. Архитектура системы

Подсистема захвата видеоизображений предназначена для захвата отдель­ных кадров из входного видеопотока с целью их дальнейшей обработки. Дан­ная подсистема использует возможности библиотеки DirectShowиз семейства библиотек DirectXдля обеспечения захвата видеокадров из видеопотоков раз­личных видов и форматов.

Подсистема поддерживает захват следующих типов видеоизображений: а) аналоговое видео - при помощи большой номенклатуры плат захвата видеоизображений, совместимых с ОС Windows; б) цифровое ви­део - при помощи соответствующих цифровых интерфейсов (IEEE1994, USB); в) различные форматы видеофайлов (АVI, MPEG, QuickTime, etc.) при наличии соответствующего декодера в ОС.

Подсистема связи с внешними источниками данных используется для ввода в систему других видов данных, которые дополняют информацию, содержа­щуюся в видеокадрах. Такой информацией может быть, например, информация об условиях, в которых получены текущие видеоизображения. Эти данные по­лучаются в режиме реального времени от устройств управления подводным ро­ботом и содержат информацию о глубине, ориентации робота и др. Полученная информация используется в качестве вспомогательной в процессе обработки изображений, и сохраняется в отчете об инспекции для последующего анализа. В данной версии системы поддерживается получение внешней информации че­рез последовательный RS232C порт или сетевой TCP/IP канал.

Кроме того, пользователь имеет возможность вводить дополнительную ин­формацию, которая позволяет структурировать данные о проведенных инспек­циях в базе данных с отчетом. Благодаря этой информации данные отчета хра­нятся в иерархическом виде, привязанные к конкретному местоположению (месту проведения инспекции) и конкретной дате и времени (дате и времени проведения инспекции). Для этого пользователю необходимо ввести название и географическое положение пункта, а также название и описание каждого ин­спекционного маршрута. Пользователь вводит эти данные перед началом рабо­ты с системой.

Подсистема обработки видеоизображений отвечает за обработку изобра­жений в реальном масштабе времени. Захваченные видеокадры, а также допол­нительная информация передаются соответствующими подсистемами на вход данной подсистемы, которая обрабатывает их в соответствии с заданным алго­ритмом обработки. Для построения алгоритмов обработки мы используем эф­фективный и гибкий принцип блочного построения алгоритмов, где сложные операции над изображениями строятся из набора более простых операций в ви­де обрабатывающего графа [309].

Блочный принцип построения алгоритмов и его реализация более подробно описаны ниже.

Подсистема визуализации позволяет выводить на экран результаты обработ­ки изображений. Гибкая структура этой подсистемы позволяет контролировать и выводить на экран как конечные, так и промежуточные результаты обработ­ки, легко переключаться между разными видами выводимой на экран информа­ции. Это помогает пользователю и разработчику контролировать и анализиро­вать работу системы и ее алгоритмов. Данная подсистема тесно связана с под­системой обработки информации, поскольку число различных видов выводи­мой информации зависит от числа и характера операций в обрабатывающем изображения графе.

Подсистема связи с базой данных используется для сохранения результатов обработки изображений в таблицах реляционной БД для их последующего про­смотра и анализа. Для установления соединения с конкретной БД и сохранения в ней данных используется технология ODBC (Open Database Connectivity - от­крытый интерфейс доступа к базам данных), которая поддерживается большим количеством производителей СУБД. В данной версии системы в качестве базы данных используется СУБД MS Access, в которой сохраняется вся информация, кроме файлов с изображениями обнаруженных дефектов. Для просмотра и работы с собранной в базе данных информацией используются инструментальные сред­

ства и процедуры MS Access - формы и отчеты. Файлы с изображениями сохра­няются в отдельной папке для каждой проведенной инспекции.

7.1.2.

<< | >>
Источник: ЛУКЬЯНОВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОБЛЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МОБИЛЬНЫХ МАНИПУЛЯЦИОННЫХ РОБОТОВ. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук. Иркутск - 2005. 2005

Еще по теме Архитектура системы: