Radon and Projection Transform-Based Computer Vision: Algorithms, A Pipeline Architecture, and Industrial Applications

این کتاب به ایده‌های جدید معماری بینایی ماشین می‌پردازد که الگوریتم‌های مبتنی بر طرح ریزی در زمان واقعی را به واقعیت تبدیل می‌کنند. این طراحی بر اساس پردازش حالت شطرنجی است که در یک خط لوله قدرتمند و انعطاف پذیر مورد بهره برداری قرار می گیرد. ما خود را با چندین الگوریتم تجزیه و تحلیل تصویر برای محاسبات نگران می کنیم: پیش بینی تصاویر سطح خاکستری در امتداد الگوهای خطی (به عنوان مثال، تبدیل رادون) و سایر خطوط منحنی. تقریب بدنه محدب. تبدیل Hough برای تشخیص خط و منحنی. قطرها؛ لحظه‌ها و اجزای اصلی و غیره. علاوه بر این، ما با فهرست گسترده‌ای از کارهای کلیدی پردازش تصویر سروکار داریم که شامل تولید: تقریب‌های گسسته عملگر تبدیل رادون معکوس می‌شود. بازسازی توموگرافی کامپیوتری; پیچش دو بعدی؛ چرخش و ترجمه؛ ماسک های دیجیتال چند رنگ؛ تبدیل فوریه گسسته در مختصات قطبی. همبستگی خودکار، و غیره. هر دو الگوریتم تجزیه و تحلیل تصویر و پردازش تصویر توسط یک معماری مشابه پشتیبانی می شوند. ما همچنین برخی از الگوریتم های فوق را برای حل مشکلات مختلف بازرسی بصری صنعتی نشان خواهیم داد. الگوریتم‌ها و ایده‌های معماری بررسی شده در اینجا قدرت رادون و دیگر تبدیل‌های غیرخطی را برای کاربردهای بینایی ماشین آزاد می‌کنند. ما روش‌های سریعی را برای تبدیل تصاویر به نمایش‌های فضای طرح‌ریزی و ردیابی اطلاعات فضای طرح‌ریزی به حوزه تصویر ارائه می‌کنیم. تازگی این رویکرد این است که الگوریتم های فوق برای پیاده سازی در معماری خط لوله مناسب هستند. به طور خاص، حافظه دسترسی تصادفی و سایر اجزای سخت‌افزار اختصاصی که برای اجرای تکنیک‌های کلاسیک ضروری هستند، برای الگوریتم‌های ما مورد نیاز نیستند.

This book deals with novel machine vision architecture ideas that make real-time projection-based algorithms a reality. The design is founded on raster-mode processing, which is exploited in a powerful and flexible pipeline. We concern ourselves with several image analysis algorithms for computing: projections of gray-level images along linear patterns (i. e. , the Radon transform) and other curved contours; convex hull approximations; the Hough transform for line and curve detection; diameters; moments and principal components, etc. Addition­ ally, we deal with an extensive list of key image processing tasks, which involve generating: discrete approximations of the inverse Radon transform operator; computer tomography reconstructions; two-dimensional convolutions; rotations and translations; multi-color digital masks; the discrete Fourier transform in polar coordinates; autocorrelations, etc. Both the image analysis and image processing algorithms are supported by a similar architecture. We will also of some of the above algorithms to the solution of demonstrate the applicability various industrial visual inspection problems. The algorithms and architectural ideas surveyed here unleash the power of the Radon and other non-linear transformations for machine vision applications. We provide fast methods to transform images into projection space representa­ tions and to backtrace projection-space information into the image domain. The novelty of this approach is that the above algorithms are suitable for implementa­ tion in a pipeline architecture. Specifically, random access memory and other dedicated hardware components which are necessary for implementation of clas­ sical techniques are not needed for our algorithms.