ang3ldr4g0nk1ng
New Member
Download miễn phí Nghiên cứu số hoá đồ thị thực nghiệm dùng trong các bài toán thiết kế tàu thủy
Ảnh Vector tạo bởi các đ ường thẳng và đường cong điều chỉnh bằng Vector toán học
diển tả hình ảnh bằng hình học nên ảnh đồ hoạ V ector không ph ụ thuộc vào độ phân giải,
tức là có thể chỉnh sửa kích cở của ảnh khi hiển thị tr ên màn hình mà không s ợ mất nét.
Trên cơ sở đó, các thuật toán v à phần mềm số hoá đồ thị hiện nay th ường xây dựng
trên cơ s ở chuyển ảnh hiển thị tr ên máy tính từ dạng ảnh Bitmap sang dạng ảnh Vector.
Tuy nhiên, cách làm này thư ờng gặp khó khăn về kỹ thuật, nhất l à phụ thuộc khá nhiều v ào
chất lượng ảnh nhận từ các thiết bị thu nhận ảnh v à độ phân giải của màn hình máy tính.
Kết quả nghiên cứu đề tài đã xây dựng được thuật toán v à chương trìnhtheo hư ớng mới,
cho phép tự động số hoá và đọc giá trị các đồ thị thực nghiệm đ ã được đưa vào máy tính t ừ
thiết bị thu nhận h ình ảnh như camera, scanner v.v h aytừ các chương trình đồ hoạ khác.
Có thể tóm tắt c ơ sở lýthuyết của thuật toán theo tr ình tự sau :
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
1NGHIÊN CỨU SỐ HOÁ ĐỒ THỊ THỰC NGHIỆMDÙNG TRONG CÁC BÀI TOÁN THIẾT KẾ TÀU THỦY
RESEARCHING THE DIGITALIZING COMPLEX EXPERIMENTAL
GRAPHS IN PROGRAMING SHIP DESIGN
TS Trần Gia Thái – Khoa kỹ thuật tàu thủy– Đại học Nha trang
Tel : 0905121350 – Fax : 058.831147 - Email : [email protected]
Tóm tắt:
Bài báo trình bày tóm tắt các kết quả nghiên cứu về thuật toán và chương trình số
hóa các đồ thị thực nghiệm phức tạp, được hiểu như là vấn đề nhận diện các ảnh Bitmap
trên máy tính để tự động xác định chính xác giá tr ị các đồ thị thực nghiệm phức tạp đ ã
được đưa vào máy tính bằng các thiết bị ngoại vi như camera, scaner v..v…, được ứng
dụng rất nhiều trong lập tr ình các bài toán thiết kế tàu thủy như : tính sức cản vỏ tàu,
thiết kế chân vịt theo phương pháp đồ thị v..v… và trong nhiều lĩnh vực khác
Abstract :
The article was presented the researched results in brief about algorithm and
program of complex experimental digitalizing graphs which known as a problem
recognizes bitmap images on computer to automat ically determine accurately values of
complex experimental graphs which were input in computer by peripherals as camera,
scanner etc. It was apllied in programing ship design such as : calculating ship hull
resistance, designing propeller in graphic method etc and the other field
1.ĐẶT VẤN ĐỀ
Như đã biết, trong các bài toán kỹ thuật nói chung và bài toán thiết kế tàu nói riêng,
thường gặp trường hợp phải tính toán và xử lý số liệu theo những đồ thị đa biến phức tạp,
gồm các đường cong bất kỳ nhận từ số liệu thực nghiệm (gọi chun g là đồ thị thực nghiệm),
mà việc xác định chính xác các giá trị của chúng không đ ơn giản và mất nhiều thời gian.
Ví dụ về các đồ thị như thế trong thiết kế tàu thủy là đồ thị của nhà khoa học Võ Văn Trác
dùng để tính sức cản tàu cá Việt nam hay đồ thị dùng thiết kế chân vịt của Papmen v..v…
Do đó vấn đề tự động số hoá đồ thị, được hiểu như là bài toán nhận diện ảnh đồ hoạ trên
máy tính nhằm xác định nhanh và chính xác các giá trị đồ thị đã hiển thị trên máy tính,
có vai trò và ý nghĩa quan trọng, nhất là để dùng trong lập trình bài toán thiết kế tàu thủy.
Mặc dù hiện nay đã có nhiều thuật toán và phần mềm nhận diện ảnh đồ hoạ tr ên máy tính,
nhưng thực tế nhận thấy, thuật toán và phần mềm số hoá để đọc giá trị đồ thị thực nghiệm
dùng trong tính toán các bài toán thiết kế tàu nói chung vẫn chưa được giải quyết triệt để,
không chỉ vì lý do thuật toán phức tạp, giá thành phần mềm cao mà còn hàng loạt vấn đề
thường gặp khi xử lý các đồ thị thực nghiệm nh ư ảnh không rõ, ảnh quét bị nghiêng v..v…
Chính vì thế, trong bài báo này chúng tui muốn giới thiệu với bạn đọc kết quả nghi ên cứu
của mình về cơ sở thuật toán và phần mềm số hoá đồ thị thực nghệm d ùng trong bài toán
thiết kế tàu thuỷ, một nội dung trong đề tài Tự động hoá thiết kế tối ưu đường hình tàu
đánh cá Việt nam do Bộ môn Tàu thuyền Trường Đại học Nha trang thực hiện năm 2004
và đã đạt kết quả khả quan.
22.NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết và thuật toán số hoá các đồ thị thực nghiệm
Viết phần mềm tự động số hoá và đọc chính xác các giá trị của đồ thị thực nghiệm
Ứng dụng trong lập tr ình bài toán tính sức cản, tính chân vịt và chọn máy trong
thiết kế tàu
2.1.Cơ sở lý thuyết và thuật toán số hoá đồ thị thực nghiệm
Như đã biết, màn hình máy tính dùng mạng lưới các điểm vẽ (pixel) để hiển thị ảnh
và mỗi vị trí pixel được gán một địa chỉ và giá trị độ sáng ứng với các vị trí trên màn hình.
Theo nguyên tắc này, ảnh đồ hoạ trên máy tính được hiển thị bằng các pixel trên màn hình
và được phân thành hai nhóm chính :
- Ảnh Bitmap
Ảnh Bitmap hiển thi trên cơ sở dùng ma trận các điểm vẽ (pixel) biểu diễn h ình ảnh,
trong đó ảnh được đưa vào máy tính từ thiết bị thu nhận h ình như scanner, camera v..v…
Do đó khi làm việc với ảnh Bitmap thường điều chỉnh các pixel hơn là chỉnh sửa hình dạng
và các ảnh Bitmap phụ thuộc vào độ phân giải, nghĩa là nó bao gồm một số pixel cố định .
- Ảnh Vector
Ảnh Vector tạo bởi các đường thẳng và đường cong điều chỉnh bằng Vector toán học
diển tả hình ảnh bằng hình học nên ảnh đồ hoạ Vector không phụ thuộc vào độ phân giải,
tức là có thể chỉnh sửa kích cở của ảnh khi hiển thị trên màn hình mà không sợ mất nét.
Trên cơ sở đó, các thuật toán và phần mềm số hoá đồ thị hiện nay thường xây dựng
trên cơ sở chuyển ảnh hiển thị trên máy tính từ dạng ảnh Bitmap sang dạng ảnh Vector.
Tuy nhiên, cách làm này thường gặp khó khăn về kỹ thuật, nhất l à phụ thuộc khá nhiều vào
chất lượng ảnh nhận từ các thiết bị thu nhận ảnh v à độ phân giải của màn hình máy tính.
Kết quả nghiên cứu đề tài đã xây dựng được thuật toán và chương trình theo hướng mới,
cho phép tự động số hoá và đọc giá trị các đồ thị thực nghiệm đ ã được đưa vào máy tính từ
thiết bị thu nhận hình ảnh như camera, scanner v..v… hay từ các chương trình đồ hoạ khác.
Có thể tóm tắt cơ sở lý thuyết của thuật toán theo tr ình tự sau :
(1) Sử dụng kỹ thuật Vector hoá theo x ương (lọc xương) bóc dần lớp biên đối tượng
để làm mảnh dần đối tượng đến khi thành đường duy nhất có độ dày bằng 1 pixel
sau đó chuyển về ảnh trắng đen để mỗi điểm trên màn hình chỉ có một trong hai
trạng thái bật hay tắt nên chỉ cần dùng một bit cho một pixel để kiểm soát độ
sáng của điểm màn hình
(2) Chuyển đổi toạ độ thực của ảnh theo toạ độ m àn hình với tỷ lệ xích quy định.
Để thích ứng với sự khác biệt về tỉ lệ v à phương hay ảnh quét bị xoay đi góc ,
ánh xạ các toạ độ đã quy đổi vào một vùng hình vuông cụ thể trên màn hình sao
vẫn duy trì tỉ lệ thích hợp, đồng thời xoay hình đến vị trí góc = 0 với quy ước
hệ toạ độ màn hình thích hợp với trục x nằm ngang và trục y nằm thẳng đứng
(3) Loại bỏ những đối tượng không cần thiết trong quá tr ình số hoá
(4) Sử dụng ma trận các điểm pixel tr ên màn hình máy tính để nhận diện hình ảnh đồ
thị nhờ phân biệt màu sắc của các đường trên đồ thị so với các điểm khác trên
màn hình và đọc địa chỉ của các điểm pixel có chứa các điểm của các đ ường cong
trên đồ thị và chuyển thành giá trị đồ thị tương ứng với tỷ lệ xích đã chọn
3Hình 1 trình bày sơ đồ thuật toán của chương trình tự động số hoá ảnh các đồ thị
thực nghiệm được đưa vào máy tính bằng máy scanner.
Hình 1 : Sơ đồ thuật toán của chương trình
LỌC XƯƠNG ĐỐI TƯỢNG ẢNH ĐẾN
CHIỀU DÀY MỘT PIXEL
BẮT ĐẦU CHUYỂN VỀ ẢNH TRẮNG ĐEN
QUY ĐỔI TOẠ ĐỘ THỰC & XOAY
ẢNH THEO TOẠ ĐỘ MÀN HÌNH
ĐỌC ĐỊA CHỈ CÁC PIXEL CÓ CHỨA
MÀU KHÁC MÀU MÀN HÌNH
KẾT THÚCHIỂN THỊ GIÁ TRỊ CỦA CÁCĐƯỜNG CONG TRÊN ĐỒ THỊ
QUY ĐỔI ĐỊA CHỈ CÁC PIXEL SANG
GIÁ TRỊ TOẠ ĐỘ CỦA ĐỒ THỊ
DÙNG MA TRẬN ĐIỂM PIXEL CỦA
MÀN HÌNH NHẬN DIỆN ẢNH
42.2.Phần mềm số hoá và đọc chính xác các giá trị của đồ thị thực nghiệm
Trong phần này chúng tui giới thiệu phần mềm và kết qu...