Исследование проблем распознавания объектов в

Исследование проблем
распознавания объектов
в видеоизображении на
примере двумерных
штрих-кодов
Автор:
Исмагилов Карим Анварович
Лицей № 153 г. Уфа, 11 класс
Руководитель:
Власов Андрей Игоревич
кандидат технических наук, доцент
1
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Различные логотипы
Приведенные ниже графические изображения вызывают у
людей четкие ассоциации.
Но эти изображения не понятны для вычислительных систем.
2
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Изобретатели штрих-кода
Норман Вудленд и Бернард
Сильвер (1948 г.)
Бернард Сильвер (крайний слева) . Апрель 1998 г. Награждение на
выставке в Филадельфии.
3
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Одномерный штрих-код
Штрих-код представляет собой графическое изображение простого
кода - азбуке Морзе, и содержет в себе закодированное число-код.
4
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Различие штрих-кодов
Линейный штрих-код дает ответ на
вопрос : «Что это?».
Двумерный штрих-код позволяет отвечать
на вопросы к объекту : «Кто это? Что это?
Какие свойства ? Кто это сделал? Откуда
перемещается? Куда перемещается?»
5
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Виды двумерных штрих-кодов.
6
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
PDF417 и его структура.
7
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Структура Aztec Code.
На рисунке видны все постоянные элементы.
8
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Этапы декодирования Aztec Code
(A)
Исходное изображение
(B)
Поиск «Мишени»
(C) Оценка направления
осей
(D) Нахождение слоев
данных
(E)
Использование решетки
привязи
(F) Битовая карта
содержимого
области
данных
9
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Основные характеристики
видеоизображения
•
Разрешение
•
Экспозиция
•
Метод сжатия
10
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Методы сжатия
изображения
JPEG
Разбиение
изображения на
квадраты 8*8 на
которых яркость
и цвет меняются
сравнительно
плавно
Wavelet
Отсутствие
отдельных
блоков
изображения,
постепенное
проявление
картины
Высокое
качество там,
где оно
необходимо
11
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Работа алгоритма JPEG.
Упрощенно перевод из цветового пространства RGB в цветовое
пространство YCrCb можно представить с помощью матрицы
перехода
Переводим матрицу 8x8 в 64-элементный вектор
при помощи “зигзаг”-сканирования
Обратное преобразование осуществляется умножением
вектора YUV на обратную матрицу
Конвейер операций, используемый в алгоритме JPEG
12
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Работа алгоритма Wavelet.
Так два числа a2i и a2i+1 всегда
можно представить в виде
b1i=(a2i+a2i+1)/2 и b2i=(a2ia2i+1)/2. Аналогично
последовательность ai может
быть попарно переведена в
последовательность b1,2i
Идея алгоритма заключается в том, что мы сохраняем в файл разницу —
число между средними значениями соседних блоков в изображении, которая
обычно принимает значения, близкие к 0
13
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Мобильное устройство
Аппаратно-техническое решение
В отличие от цифрового фотоаппарата данное устройство
имеет модуль распознавания штрих-кодов.
14
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель мобильного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Базовый штрих-код с
текстом “Explorering
problems of recognition
in the video”
15
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель мобильного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Фотосъемка
штрих-кода
фотоаппаратом
мобильного
телефона
16
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель мобильного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Процесс
декодирования
программной
Semacode Reader
17
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель мобильного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Результат
декодирования на
экране мобильного
телефона “Explorering
problems of recognition in the
video”
18
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Схема работы систем видеонаблюдения.
Современные цифровые системы
видеонаблюдения состоят из
следующих компонентов:
видеокамер
видеорегистратора
видеосервера
Архитектура видеосервера для работы с штрих-кодами.
19
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель стационарного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
32410621 masut_M100 Ufa-Benzin Moskva-Sort
UNPZ 025035 LukOil 115434 Vzrivoopasen 40005
50000 srochno
20
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель стационарного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Штрих-код с
необходимой
информацией крепится к
вагонам. На настоящих
вагонах штрих-код будет
выглядеть таким
образом.
21
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель стационарного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Экспериментально было
установлено, что для
получения качественного
изображения штрих-кода
необходимо оптимальное
соотношение скорости
движения объекта и
разрешения снимка.
22
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Экспериментальная модель стационарного устройства
распознавания двумерного штрих-кода.
Программа BarCode осуществляет поиск и
распознает штрих-код PDF417 из кадра
изображения.
23
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Результат решения проблемы распознавания двумерного
штрих-кода.
Продвижение в решении проблем
распознавания объектов в видеоизображении на
примере двумерных штрих-кодов способствуют :
•созданию комплексов из средств
автоматизации и телекоммуникаций,
способных работать в автономном режиме и в
динамичной среде
•снижению себестоимости при оформлении и
сортировке грузов
•повышению безопасности жизни.
24
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Заключение и дальнейшие направления исследований
В данной работе были изучены проблемы
распознавания штрих-кодов в видео изображении, а
также был сделан анализ и систематизация
информации из различных источников.
Следующей ступенью развития данной идеи
является создание автоматического комплекса
распознавания штрих-кодов с центром обработки и
принятия решений. Способный распознавать штрихкоды в потоковом режиме и с большим процентом
успешного распознавания.
Завершенной стадией исследования будет являться
создания процессора распознавания штрих-кодов.
25
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Демонстрация
26
Исследование проблем распознавания объектов в видеоизображении на примере двумерных штрих-кодов.
Автор: Исмагилов К. А.
Спасибо за внимание
?Ваши вопросы?
27