Самостоятельная работа
Тема: Алгоритм поиска коэффициента стабилизации с целью
уточнения азимутального положения диаграммы направленности антенны.
Часть 2
Выполнил: студент гр. 319 Арефьев Д.В.
Научный руководитель: доцент, к.т.н. Витязев С.В.
Во второй части самостоятельной работы рассмотрим программный стенд, написанный на основе поставленных задач в части №1, а именно: необходимо разработать алгоритм, который выполняет задачу поиска коэффициента схожести двух смежных изображений, а так же находит сдвиг между ними в px.
Программа, в которой осуществлялась сборка проекта - CodeGear RAD 2009. Среда программирования - C++.
Для начала продемонстрируем главное окно проекта, в котором будут осуществляться вышеперечисленные операции и вывод их результатов:

Рис. 1 - Главное окно проекта.
Разберем по отдельности суть работы и программный код исполняющих модулей.
1) Модули открытия Изображения 1 и 2:

Рис. 2 - Модуль открытия первого изображения.

Рис. 3 - Модуль открытия второго изображения.
Суть работы данных модулей заключается в открытии черно-белых изображений формата *.bmp размером 400х400 (px) и записи их в соответствующие массивы для дальнейших операций.
2) Модуль расчета нормированной ВКФ (коэффициента схожести):

Рис. 4 - Модуль расчета коэффициента схожести.
Этот модуль выполняет расчет нормированной ВКФ и выводит результат на экран.
3) Модуль нахождения сдвига двух смежных изображений в px:

Рис. 5 - Модуль нахождения сдвига смежных кадров.
Данный модуль расчитывает сдвиг второго изображения в px, относительно первого и выводит результат на экран, а так же определяет, в какую сторону сдвинуто изображение (вправо или влево).
Итоговый код проекта представлен на Рис. 6:

Рис. 6 - Итоговый код проекта.
Запустим программу и пронаблюдаем работу алгоритма:
1) Случай, когда одно изображение, сдвинуто относительно другого (для примера было выбрано два изображения, причем второе сдвинуто вправо, относительно первого, на 30px):

Рис. 7 - Сдвиг в первом случае.
2) Случай, когда оба изображения одинаковы (ожидаем степень схожести =1 и сдвиг = 0 px):

Рис. 8 - Сдвиг во втором случае.
В ходе выполнения данной работы были выполнены задачи поиска коэффициента схожести и сдвига смежных изображений.
На данный момент, эта программа является упрощенным видом конечного проекта ВКР.
Далее планируется разработать и протестировать проект, в котором смежные изображения будут "реальными" (кадры с антенны РЛС). Естественно, что в "реальных" кадрах достижение коэффициента схожести = 1 не возможно, поэтому на основе заданного преподавателем параметра схожести (например 0.99) будет изменен и дополнен код. Соответственно, планируется реализовать поиск коэффициента в 2 этапа (грубо, точно), как это было описано в части №1 самостоятельной работы.
Используемая литература:
1) Никита Культин - C++ Builder (Самоучитель) - 2008.
2) Уильям Прэтт - Цифровая обработка изображений (в 2-х книгах) - 1982.