手繪幾何圖形的識別研究.pdf

1、手繪圖也稱之為草圖，是設(shè)計師在概念設(shè)計階段表達其設(shè)計意圖的常用表達方式，它提供給設(shè)計師一個展現(xiàn)設(shè)計思維，開展創(chuàng)造性設(shè)計工作的平臺。但手繪圖信息的模糊性和用戶輸入的隨意性阻礙了手繪圖識別技術(shù)的發(fā)展。隨著計算機軟硬件性能的不斷提高，計算機圖形學(xué)、模式識別、人工智能和人機交互技術(shù)等學(xué)科的迅速發(fā)展，目前國內(nèi)外許多機構(gòu)對基于人機交互技術(shù)的草圖識別展開了相關(guān)的研究，出現(xiàn)了許多具有代表性的識別方法，如基于筆劃和圖元表示法、基于統(tǒng)計幾何特征的方法等。本

2、文對手繪幾何圖形識別理論與技術(shù)進行了深入研究，并設(shè)計實現(xiàn)了相應(yīng)功能的原型系統(tǒng)。 本文研究以幾何特征為基礎(chǔ)，在原型系統(tǒng)中提供了手繪圖形，并采用基于圖元表示法對手繪圖形進行識別。文中將圖元分為：直線、橢圓弧、橢圓、圓弧和圓以及其他非二次曲線。根據(jù)圖元表示法識別流程：圖形繪制完畢后，首先對組成圖形的筆劃組進行筆劃分割，分割成基本的圖元；筆劃分割以筆劃中的曲率較大、繪制速度較低的采樣點為依據(jù)，采用尺度空間法進行分割；接著對每個圖元進行直

3、線性判斷，對于非直線的圖元采用二次曲線不變量理論對其進行識別，并對圖元擬合與矢量化描述；然后在圖元識別的基礎(chǔ)上，判斷各個圖元間的位置關(guān)系，提取圖元個數(shù)、閉合性、凹凸性等13個特征數(shù)據(jù)，運用結(jié)構(gòu)模式識別理論對整個圖形進行識別；最后根據(jù)圖形規(guī)整規(guī)則對識別后的圖形進行規(guī)整矢量化輸出。 本文基于圖元表示法識別流程及相關(guān)理論，設(shè)計和實現(xiàn)了在線手繪幾何圖形識別系統(tǒng)，并對文中提出的部分識別算法進行了有效驗證；同時對常見幾何圖形識別結(jié)果進行了分