Познай изображението

Имаше такъв телевизор игра "Познай мелодията" [1]. Играйте първите звуци на музикална композиция, а победител е този, който пръв го повика.

Тази игра може да бъде преведен на визуалната самолета и се нарича "Познай снимката" или, за да бъдем по-точни, "Guess човек за неговия портрет." Портрет на един човек в тази игра трябва да се покаже на екрана наведнъж, както и мелодията - отделни последователни ноти, съжалявам, отделните точки (растерни елементи), постепенно запълване на екрана. И толкова повече точки ще бъдат показани, толкова по-вероятно начин да разберете. По-долу е показано и описано за Mathcad пакет математическа програма. който губи този "портрет мелодия."

Портрет на човек, който се показва на компютърен монитор. [2] Да, и всеки друг образ - е, като правило, множество цветни точки. Тази снимка е от гледна точка на математиката от - матрица. елементи, които съхраняват числа от 0 до 255, например. През последните години, бума тенденция в областта на информационните технологии, свързани с признаването на изображения.

Две типични примери за практическото използване на постиженията в областта на науките: камера за наблюдение фотографии ускоряването кола на пътя, докато компютърът обработва тази картина, той определя марката и номера на държавна регистрация на автомобила и глоба на нарушителя; при паспортния контрол на границата цифров фотоапарат улавя лицето и / или на ириса на окото се контролира, и компютърът ги сравнява с данните, които "пришити" в представянето на паспорт.

Тази статия описва играта "Познай снимката" не само да ни помогне да се забавлявате с приятели на парти интересно състезание, но леко се отвори някои от тайните на съвременната технология за разпознаване на образи.

Фиг. 1 може да се види "разиграване" един от най-разпознаваемите образи. - портрет на Че Гевара [3] ни гледа с множество плакати и тениски.

Фиг. 1. Спот картина портрет на Че Гевара

Портрет на Че Гевара се състои от 21,620 черни петна [4] на бял фон. Фиг. 1, той проследи различен брой точки (н): все още не се знае кога п = 230 нашия герой, и когато п = 920, вече можете да вдигнете ръката си и вик: "Знаех си!".

Портрет съставен така. В интернет потърси портрета на [5] Че Гевара и записва на диск в черно и бяло формат BMP -file - виж фиг .. 2.

Фиг. 2. портрет Търсене в Интернет и да го запишете на диск

Фиг. 2 показва търсене с търсачката на Google портрета на Че Гевара в Интернет и да го запишете на диск с команда от меню, което се появява, когато щракнете с десния бутон на мишката. Портрети могат да бъдат не само риба на интернет, но също така да се направи - правене на снимки на приятелите и семейството си с цифров фотоапарат и файлове, съхранявани на диск за по-нататъшна обработка.

В Mathcad, математическата програма [1] е командата Paste при изчислението на фигурата (фиг. 3), което ви дава и уточняване на името на файла, можете да рисувате в Mathcad-документи избрани картина.

Фиг. 3. Поставете снимката в Mathcad-документи

Поставяне на снимка в Mathcad-документи - това само по себе си е един много полезен инструмент. С помощта на функцията, ако (когато), е възможно да се промени името на файла и го качете тази или онази картина, в зависимост от ситуацията на проектиране.

Черно-бяло изображение, съхранено диск като BMP-файл може да бъде превърната в матрица. елементи на който ще бъде да се определи цвета точка на изображението: 0-255 черно - бяло. За тази цел има функция READBMP в среда на Mathcad - виж фиг .. 4.

Фиг. 4. Конвертиране на матрица на изображението

Фиг. 4 ние "отпечатан" в долния десен ъгъл на матрицата М, за да покаже в каква форма ще се съхранява в матрицата на лявото рамо Че. Матрицата М 207 редове и колони 189, съхраняване на информация за 39,123 портрет точки. Фиг. 4 показва как чрез редове и COLS функции очакван брой на редове и колони на матрицата М.

Ако имаме матрица - набор от цифри, групирани в редове [6] и колоните, а след това тя може да бъде много неща за вършене: да се постави на една страна (в областта на математиката се нарича транспозиция на матрицата), флип, сортиране и т.н. Ако матрицата е квадратна, тогава следната матрица може да бъде обърнато (да се изчисли обратната матрица размножаването на които дават оригиналната матрица идентичност - матрица с единици по диагонала и нули навсякъде другаде); по такъв матрица може да бъде изчислена детерминанта и т.н. и т.н.

Ние разширяваме нашата матрица на два вектора с имената на Ion и IAT. който ще се съхранява координатите на черни точки на нашето черно-бял портрет на Че Гевара. Това се прави в първата програма е показано на фиг. 5, два цикъла за. свирене матрица от колони и редове. Ако следващата елемент на матрицата М ще бъде нула (черна точка портрет), вектор брой X е писано в тази колона, и брой ред Y вектор.

Фиг. 5. Трансформация матрица в двата вектора

Втората програма е показана на Фиг. 5, в основата на който е функция RND. Връща случайно число, смесване елементи и вектори Ion IAT. След това прости инструменти за анимация Mathcad [2] е точка да се направи за нашия герой - виж портрета му е показано на фигури .. 5. Ако векторите и Ion IAT не се смесва, картината ще бъде издаден на екрана на компютъра по ред и ясно можете да видите в растерното изображение. Така че, също може да играе играта "Познай изображението."

Програма и анимация, в тази статия, са на Mathcad собственика на сайта - Фирма PTC [3]. От този сайт можете да изтеглите безплатна пробна версия на Mathcad 15 пакета.

Литература и интернет източници.

[2] или на телевизионния екран. Но сега, тези две устройства (PC и TV) все по-често се оказват в "кутия".

[3] Че Гевара - много противоречива фигура. Някои го герой, борец за свобода разгледа. Други са наречени терорист. С една дума, всичко, боядисана в черно-бели цветове му. Ние също така ще го направя, но буквално, а не в преносен смисъл.

[4] Има посока в изкуството поантилизма (точка точка.) - начин на писане отделни инсулти правилното място (кръгов) или правоъгълна.

[5] В едно и също място в Интернет можете да намерите портрети и други разпознаваеми хора (архитектурни силуети, контури машини и т.н.), за нашата игра "Познай изображението."

[6] по-правилно да се каже не "редове" и "ред" се отваря в клон на математиката, който описва матрицата (линейната алгебра). Но "серия" започва с буквата "р", което го прави по-логично да се работи с матрични функции и оператори на Mathcad. в - колона - колона, г - ред - брой (не низ).