Rozpoznawanie wzorców

Stronę tą wyświetlono już: 559 razy

Celem powstania programu RozpoznawanieWzorcow.exe jest stworzenie prostego algorytmu rozpoznawania znaków narysowanych za pomocą myszki czy też tabletu graficznego. Algorytm na podstawie danych wejściowych w postaci tablicy tz o wymiarach 10 na 20 oraz wyjściowych wczytywanych automatycznie z dysku komputera zawierających zbiór rozpoznawanych wzorców zapisanych w tablicach o tych samych wymiarach określa wartości odchyleń e danego znaku od rozpoznawanych wzorców. Najmniejsze odchylenie e wskazuje symbol, który w najmniejszym stopniu odbiega od wzorca i który zostaje przyjęty jako rozpoznany znak.

Obsługa programu

Program RozpoznawanieWzorcow.exe umożliwia: usuwanie wzorców, edycję już stworzonego wzorca, dodawanie nowego wzorca, rysowania i rozpoznawanie znaku oraz obejrzenie wykresu odchyleń e rozpoznawanego znaku od wzorca.

Po kliknięciu ikony programu pojawia się okno powitalne jak na rysunku 1. W oknie umieszczone zostały podstawowe informacje na temat programu. Okno powitalne można zamknąć klikając na nim lewym lub prawym przyciskiem myszy bądź też wciskając dowolny przycisk klawiatury.

Okno startowe programu <b>RozpoznawanieWzorcow.exe</b>.
Rys. 1
Okno startowe programu RozpoznawanieWzorcow.exe.

Po zamknięciu okna powitalnego programu oczom naszym ukaże się widok okna głównego jak na rysunku 2. Okno główne jest podzielone na trzy podokna: okno wzorców (widoczne na samej górze), okno rysowania rozpoznawanego znaku (po lewej stronie) oraz okno rozpoznanego znaku. W oknie rysowania znaków można rysować dowolny znak za pomocą lewego przycisku myszy oraz wymazywać za pomocą prawego przycisku myszy. Po lewej stronie tego okna znajdują się trzy przyciski, umożliwiające (patrząc kolejno od góry):

wymuszenie rozpoznania znaku;
wyczyszczenie tablicy rozpoznawanego znaku;
wczytanie narysowanego znaku do tablicy wzorców pod warunkiem, że taki sam wzorzec nie został już wcześniej stworzony;
Wyświetlanie okna wykresu odchylenia e znaku od wzorców.
Okno główne programu <b>RozpoznawanieWzorcow.exe</b>.
Rys. 2
Okno główne programu RozpoznawanieWzorcow.exe.

Najeżdżając kursorem myszy na słupek danej wartości odchylenia e w oknie wykresu odchylenia znaku od wzorca (rys. 3) można zobaczyć podgląd tego wzorca oraz wartość odchylenia e, jakie dany słupek wykresu reprezentuje.

Okno wykresu odchylenia <b>e</b> znaku od wzorca.
Rys. 3
Okno wykresu odchylenia e znaku od wzorca.

Edycję danego wzorca można wykonać poprzez dwukrotne kliknięcie na nim lewym przyciskiem myszy w oknie wzorców, co spowoduje pojawienie się okna edycji wzorca z rysunku 4. W oknie tym prawym przyciskiem myszy można wymazywać, natomiast lewym przyciskiem myszy dorysowywać elementy wzorca. Po zakończeniu operacji można kliknąć ok jeśli operacje edycyjne mają zostać zastosowane, lub przycisk X jeśli operacje edycyjne nie mają zostać zapisane.

Klikając lewym przyciskiem myszy w oknie wzorców możliwe jest zaznaczenie danego wzorca i jego usunięcie przy użyciu przycisku delete lub przemieszczenie wzorca w tablicy wzorców strzałką w lewo lub strzałką w prawo.

Okno edycji wzorca.
Rys. 4
Okno edycji wzorca.

Krótki opis algorytmu

Dla tablicy rozpoznawanego znaku Tz i tablicy porównywanego z nim wzorca Tw obliczana jest wartość błędu podstawowego ep będącego sumą wartości bezwzględnej z różnicy pól Tz(i,j) - Tw(i,j), gdzie i oznacza numer pola na osi x, j numer pola na osi y. Następnie dla danego pola rozpoznawanego znaku Pz należy znaleźć pole w tablicy znaków wzorca Pw, takie że odległość dzieląca te dwa pola jest najmniejsza. Błąd odsunięcia eo stanowić będzie suma najmniejszych odchyleń obliczonych dla wszystkich pól znaku Pz. Ostatecznie więc błąd e jest równy sumie błędu podstawowego ep oraz błędu odchylenia eo. Obliczenia błędu e są wykonywane dla wszystkich wzorców, a najmniejsza jego wartość wyznacza rozpoznany wzorzec.

Wideo prezentacja programu

Załączniki:

Program pokazujący metodę rozpoznawania wzorców

Komentarze