Глава 2. Обработка сканированных изображений для использования в различных системах САПР и ГИС
Глава 2.
Обработка сканированных изображений для использования в различных системах САПР и ГИС
Векторизация есть процесс, требующий обязательного участия человека, поскольку только человек, глядя на черные и белые точки на экране (а результат сканирования — это черные и белые точки), может окончательно решить, что является дорогой, что рекой, что взлетно-посадочной полосой, а что отдельно стоящим домом. Любой самый умный векторизатор является только инструментом, который позволяет быстро генерировать по группам черных точек линии, окружности, тексты, а не рисовать все это заново, как это делается с использованием дигитайзеров. При векторизации оператор должен разбираться в предметной области и понимать, что собственно он векторизует — машиностроительный чертеж, карту или электрическую схему, иначе количество ошибок может оказаться слишком большим.
Кроме процесса векторизации, надо выделить процесс подготовки отсканированного материала к дальнейшей работе. Сюда входит процесс чистки грязи (мелких пятнышек, почти неизбежно появляющихся в процессе сканирования), повороты на малые углы (требующиеся в результате перекоса бумаги), линейная и нелинейная калибровки растрового изображения (требующиеся при деформациях бумаги), различные алгоритмы фильтрации — утоныпение и утолщение линий, разделение близко стоящих линий.
Заметим, что в результате этого процесса получается довольно качественное растровое изображение, которое вполне может быть помещено в электронный архив. Легенда о больших объемах растровых изображений не выдерживает критики. Современные форматы хранения монохромных растровых документов (вчастности, TIFF Groupe IV) настолько плотны, что вполне сравнимы по объемам с векторными форматами. Это не касается цветных форматов, которые достаточно объемны.
И еще одно замечание. Существуют гибридные методы работы с растровыми документами, когда пользователь одновременно работает и с растровым, и с векторным изображением, наложенными друг на друга, и может их одновременно видеть, масштабировать, редактировать, выводить на твердую копию. Когда вам на плане этажа формата АО надо перепланировать одну комнату (скажем, 5%), подумайте, надо ли вам векторизовать весь план. Или же проще перерисовать 5% и вывести все вместе на плоттер.
Фактически все программные средства, обеспечивающие создание электронных архивов и все системы документооборота, имеют встроенные средства (или позволяют подключить внешние) для работы со сканированными документами в самых разнообразных форматах. О важности этого также говорит тот факт, что AutoCAD имеет встроенные средства для работы со сканированными изображениями и гибридной графикой.
Во-вторых, произошел серьезнейший сдвиг в отношении цветных сканированных изображений. С одной стороны, их объемы остаются очень большими, но развитие технических средств уже позволяет нормально с ними работать. Сдругой стороны, для многих промышленных применений цветные сканированные изображения по-прежнему не нужны. С третьей стороны, крупноформатные промышленные сканеры стоят очень дорого, но сканеры формата А4 уже распространены повсюду. Так или иначе, но сегодня фактически все пакеты, имеющие отношение к рассматриваемой тематике, обеспечивают работу с цветными сканированными изображениями, по крайней мере как с фоновой подложкой. Это касается и AutoCAD, и целого ряда программ просмотра документов, входящих в состав электронных архивов, и пакетов обработки сканированных изображений.
Кроме того, родилась технология автоматического разделения по слоям цветных сканированных изображений по критерию цвета и работы с каждым цветом в дальнейшем как с монохромным изображением. Эта технология, видимо, будет иметь очень большие перспективы при доведении ее до практического применения, особенно в картографии, ГИС и обработке цветных чертежей (правда, вРоссии их фактически нет).
В-третьих, уже упоминавшаяся технология гибридной работы со сканированными документами (в первую очередь чертежами) становится стандартом при обработке накопленных архивов чертежей. Используя сканирование, уже упоминавшуюся технологию подготовки растрового чертежа, гибридное редактирование и вывод на струйный плоттер, можно фактически по мятой, жеваной синьке в приемлемые сроки восстановить «белок» чертежа, при этом гарантированно не потеряв информации, которая легко может быть потеряна при повальной векторизации или «сколки» чертежа заново.
Лидером среди программных средств в этой области по-прежнему является комплекс программ компании Consistent Software, имеющий общее название Raster ARTS. В него входят следующие программы:
• SpotLIGHT и SpotLIGHT PRO.
• Vectory.
• RasterDESK и RASTERDESK PRO.
• RasterDESK LT и RASTERDESK LT PRO.
Идеологически все эти программы очень близки и отличаются средой функционирования и функциональной наполненностью:
• Spotlight, Spotlight Pro и Vectory являются независимыми программами и функционируют в среде Windows.
• Rasterdesk и Rasterdesk PRO функционируют в среде AutoCAD в Windows.
• Rasterdesk LT и Rasterdesk LT PRO функционируют в среде AutoCAD LT.
По функциональной насыщенности программы подразделяются следующим образом:
• Spotlight, RasterDESK и RasterDESK LT обеспечивают работу срастровыми файлами (калибровка, фильтрация, чистка файла иредактирование), трассировку и ручную векторизацию, преобразование векторных данных в растровые.
• Vectory обеспечивает автоматизированную векторизацию растровых графических документов, включая распознавание различных графических объектов (отрезки, дуги, полилинии, размерные линии, линии разных типов), текстов и поддерживает достаточно тонкую настройку алгоритмов распознавания.
• Spotlight PRO, RasterDESK PRO и RasterDESK LT PRO дополнительно обеспечивают алгоритмы автоматизированной векторизации и Color-процессор для «расслоевки» цветных растровых изображений на монохромные.
Теперь подробнее рассмотрим, что нового с функциональной точки зрения включено в программы серии RASTER ARTS.
Новые возможности:
Растровые слои
• Объектные методы растровой селекции.
• Color Image Processor для «расслаивания» цветных изображений.
• Библиотеки растровой, векторной и гибридной графики.
• Улучшенные алгоритмы векторизации.
• Распознавание текста.
• Поддержка TWAIN-сканеров.
Возможности растрового редактирования
• Выбор растровых данных, аналогичный выбору векторных объектов AutoCAD.
• Сохранение любой части растрового изображения в отдельный файл.
• Вращение, масштабирование, перемещение, удаление, выравнивание и дублирование фрагментов растрового изображения.
• Рисование и стирание точек с заданной толщиной.
• Поворот растрового изображения с целью горизонтального или вертикального выравнивания растровых объектов.
• Удаление малоразмерных растровых объектов — растрового «мусора» и заливка отверстий в растровых линиях с автоматической оценкой размера «мусора» и отверстий.
• Фильтрация растрового изображения с использованием различных видов матричных фильтров: медианного, утоныпающего, утолщающего, инверсного.
• Новая процедура калибровки растрового изображения сиспользованием набора методов трансформации.
• Создание библиотек растровой графики.
• Копирование и вставка неограниченного числа фрагментов растровой графики с использованием одновременно нескольких библиотек RasterDesk.
• Растеризация векторных объектов.
Возможности интерактивной векторизации (трассировки)
• Трассировка отрезков, дуг и кругов с автоматическим определением типа объекта.
• Трассировка растровых объектов заданного типа (по шаблону).
• Трассировка штриховок.
• Трассировка произвольных растровых кривых полилиниями (Linefollow).
• В процессе трассировки имеется возможность:
• Округлить толщины векторных объектов по заданным значениям;
• Разнести создаваемые векторные объекты различной толщины по слоям AutoCAD;
• Игнорировать разрывы линий и дуг растрового изображения.
Возможности автоматической векторизации (только в Pro версии)
• Распознавание отрезков, кругов, дуг и штриховок.
• Распознавание текстов (OCR).
• Возможность обучения OCR распознаванию новых символов.
• Аппроксимация произвольных кривых полилиниями.
• Аппроксимация контуров площадных растровых объектов.
• Распознавание типа линии объектов.
• Распознавание стрелок на отрезках и дугах.
• Возможность принудительного выравнивания прямых линий к правильным углам.
• Округление толщин векторных объектов по заданным значениям.
• Возможность игнорировать при векторизации разрывы линий и дуг растрового изображения.
• Автоматическая коррекция результатов распознавания: сопряжение дуг и отрезков, сведение концов векторных объектов.
• Возможность отдельно векторизовать участок растрового изображения произвольной формы.
• Настройка распознавания с использованием стандартных наборов параметров.
Наиболее полнофункциональным средством остается SpotLIGHT PRO nRasterDESK PRO. Пакет RasterDESK LT PRO является наиболее выгодным средством для пользователей, достаточно регулярно работающих с растровой промышленной графикой.
Около семидесяти процентов мирового рынка занято широкоформатными сканерами производства CalComp, Contex, Vidar. Заметим, что сканеры CalComp и Contex отличаются друг от друга только торговыми марками. До последнего времени основные модели CalComp и Vidar имели схожие внешние спецификации и одинаковые на российском рынке цены. Такое сходство цен определяется не западными поставщиками, а политикой российского дистрибьютера Consistent Software. У CalComp имеются модели с разрешением 1000 dpi и выше, у Vidar — TruScan Flash с разрешением 1600 dpi, однако не совсем понятна «экологическая» ниша этих моделей, поскольку сканирование чертежей не требует высокого разрешения, картографов обычно удовлетворяет разрешение 400-800 dpi, для обработки результатов аэрофотосъемки разрешения TruScan Flash или подобных моделей CalComp все равно недостаточно. Отметим также модель CalComp S3-300, с разрешением 300 dpi, наиболее дешевую до последнего времени, но не достаточную даже для «грязных» чертежей.
Существует ряд критериев, по которым разумно производить выбор сканера для САПР и ГИС:
• во-первых, сканер должен быть широкоформатным — для работы сболыпими чертежами (можно использовать сканеры меньших форматов — А4, A3, но в этом случае придется решать сложную задачу соединения отдельных сканированных фрагментов документа в единое целое, что требует специального программного обеспечения, высоких профессиональных навыков оператора и значительного времени. Таким образом, экономия средств на широкоформатном сканере оборачивается потерями производительности и качества полученных электронных документов, что, в конечном итоге, значительно перекрывает стоимость такого сканера);
• во-вторых, давать минимальную погрешность в размерах получаемого изображения по отношению к исходному, что очень важно при использовании размеров на электронном документе для различных расчетов;
• в-третьих, иметь встроенные программно-аппаратные средства для улучшения качества получаемого изображения — автоматическую очистку изображения от неравномерности фона («грязи») исходного бумажного документа, повышение яркости иконтрастности изображения;
• в-четвертых, разрешающая способность должна быть достаточной для получения высококачественных твердых копий документов по их изображениям;
• в-пятых, сканер должен одинаково хорошо работать с документами на различных типах носителей — бумага тонкая и «толстая», калька, лавсановая пленка;
• в-шестых, качество носителя не должно решающим образом влиять на качество получаемого изображения;
• в-седьмых, производительность сканера должна быть достаточно высокой при приемлемом качестве изображения;
• в-восьмых, установка носителя в сканере должна быть максимально простой и исключать ошибки при сканировании из-за неправильной заправки носителя.
В результате непосредственного сравнения и проведения ряда тестов смоделями Contex FS-32600 (CalComp S3-600) и Vidar TruScan 600 были сделаны следующие выводы:
• Contex дает большую погрешность при сканировании (отметим, что в подавляющем большинстве случаев вполне приемлемую);
• Vidar TruScan дает возможность сканировать более тонкие, толстые и ветхие носители, что достигается прямым трактом протяжки носителя и большим зазором (0,75 мм у Contex и 2 мм у Vidar).
Остальные параметры Contex FS и Vidar TruScan мало отличаются друг отдруга.
За последнее время у Vidar появилась модель Vidar TruScan Select. Это первый в мире широкоформатный сканер имеющий возможность модификации (Upgrade). Базовая модель TruScan Select имеет оптическую (она же и программная) разрешающую способность 400 dpi и возможность расширения до 600 и 800 dpi. Vidar TruScan Select обладает некоторыми другими новыми и весьма ценными свойствами: появилась новая модификация с зазором 3 мм, позволяющая сканировать толстые материалы, например дюралюминиевые планшеты, применяемые в картографии; увеличилась скорость сканирования.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Глава 7. Оптимизация сайта и его продвижение в поисковых системах
Глава 7. Оптимизация сайта и его продвижение в поисковых системах О том, насколько важными для любого сайта являются такие факторы, как его реклама, продвижение и оптимизация, мы уже неоднократно говорили выше. Ведь сайт может считаться успешным только в том случае, если
Глава 4 Защита информации в компьютерных системах
Глава 4 Защита информации в компьютерных системах 4.1. Основные положения теории информационной безопасности информационных систем Одной из наиболее важных проблем является надежная защита в информационном пространстве информационного обеспечения и предупреждение
Глава 7 Поиск изображений
Глава 7 Поиск изображений Интернет-поиск уже давно не ограничивается только текстовыми документами. Пожалуй, следующий по популярности тип контента – изображения. Сейчас можно насчитать три основных направления в развитии технологий интернет-поиска изображений – это
Глава 10 Возможности подсистемы хранения данных в различных версиях Windows NT
Глава 10 Возможности подсистемы хранения данных в различных версиях Windows NT В предыдущих главах рассматривалась архитектура Windows в рамках определенных возможностей подсистемы хранения данных. Эта глава предназначена для профессионалов, использующих подсистемы хранения
Глава 20. Заработок на различных действиях
Глава 20. Заработок на различных действиях Первый и самый простой способ заработка в ВКонтакте – совершить какие-либо действия: вступить в группу, отметить друзей на фото или видео, комментировать, написать рекламный пост на «стене» и получить за это свою копеечку. Именно
8 Рендеринг (визуализация) и обработка изображений
8 Рендеринг (визуализация) и обработка изображений В предшествующих главах мы рассматривали в основном аспекты скриптования индивидуальных компонентов, составляющих сцену Блендера, такие как, например, меши, лампы, материалы, и так далее. В этой главе мы взглянем на
Разработка мини-САПР зубчатых колес
Разработка мини-САПР зубчатых колес Для лучшего усвоения прочитанного материала разработаем мини-САПР, создающую по минимальному количеству исходных данных 3D-модель зубчатого колеса (как прямозубого, так и косозубого). В общих чертах задача такова: после вызова
15.3. Обработка изображений при помощи RMagick
15.3. Обработка изображений при помощи RMagick Последние пятнадцать лет на нас обрушивается все больше и больше графической информации. В качестве основного поставщика «услады для глаз» во всех формах компьютеры уже обогнали телевизоры. А значит, программистам приходится
Глава 23 Печать изображений
Глава 23 Печать изображений Документ, созданный в Adobe Photoshop, разумеется, можно распечатать. Более того, поскольку Photoshop – профессиональный графический редактор, он содержит много настроек, которые, как правило, не задействуются обычными пользователями, но жизненно
Глава 21 Создание коллекции изображений
Глава 21 Создание коллекции изображений Немаловажной частью работы фотографа является создание и организация коллекции изображений. Без надлежащего упорядочивания даже редчайшие и очень интересные кадры довольно быстро превратятся в беспорядочную груду, и найти
Глава 9 Добавление изображений
Глава 9 Добавление изображений Нередко документы Excel сопровождаются иллюстрациями. Это могут быть рисунки, просто украшающие документ, или графика, дополняющая информацию в таблице (фотографии, графики, схемы и т. д.). Из этой главы вы узнаете, как добавить на лист книги Excel
Глава 3. Обработка сканированных изображений для использования в различных ГИС
Глава 3. Обработка сканированных изображений для использования в различных ГИС • Обработка цветных и полутоновых сканированных изображений в промышленных секторах рынка занимает весьма малый процент в общем объеме запросов на обработку сканированных изображений (не
Глава VI Компьютерное видео в системах безопасности
Глава VI Компьютерное видео в системах безопасности • На что способны «интеллектуальные» видеосистемы безопасности • Современные видеосистемы безопасности Компьютерное видео сегодня не только средство развлечения. Оно используется в областях, весьма далеких от игр,
2.2. Арифметические операции над числами, представленными в различных системах счисления
2.2. Арифметические операции над числами, представленными в различных системах счисления Арифметические операции во всех позиционных системах счисления выполняются по одним и тем же правилам. Для проведения арифметических операций над числами, представленными в
Обработка изображений
Обработка изображений Программы для просмотра Прежде чем перейти к редактированию графических объектов, познакомимся с программами, которые предназначены для просмотра изображений. Тем более, что многие из них позволяют вносить небольшие изменения.Среди программ