3.6.2 Аппаратно-ориентированный алгоритм обработки изображения жидкокристаллического дисплея

Жидкокристаллический дисплей представляет собой набор областей, содержащих группы сегментных индикаторов, отображающих информацию. Поскольку определение показаний проводится с целью проверки

64

правильности отображения индицируемых параметров, то их вычисление накладывает требования обеспечения проверки показаний всех сегментных индикаторов и влечет за собой невозможность проведения оптимизации алгоритмов распознавания, основанных на вычислении показаний путем анализа комбинаций из минимального количества сегментных индикаторов.

Вследствие этого, в основу разработанного аппаратно-программного алгоритма обработки изображения жидкокристаллического дисплея были положены математическая модель обработки изображения жидкокристаллического дисплея (§ 2.4) и алгоритм процедуры распознавания показаний автомобильного бортового компьютера, описанный в [35].

С учетом общего алгоритма распознавания образов, приведенного в [36], и алгоритмов распознавания буквенно-цифровой информации, подробно рассмотренных в [37] и [38], разработанный алгоритм [52, 58] включает в себя следующие этапы:

1) изменение размеров изображения. Данный этап реализуется с применением метода билинейной интерполяции, показывающий стабильный результат при небольших требованиях к вычислительной способности ЭВМ [39]. Значение яркости каждого пикселя новой сетки вычисляется по формуле (2.16);

2) бинаризация изображения по формуле (2.17);

3) разбиение изображения на прямоугольные области нахождения различных символов, состоящих из сегментных индикаторов [40]. При этом каждая область имеет определенный размер и координаты расположения, как показано на рисунке 3.4;

Рисунок 3.4.

На рисунке 3.4 под номерами 1 - 4 показаны сегментные индикаторы, под номерами 5 - 16 показаны символы, определяющие режим индикации;

4) определение значения каждого символа на основе сравнения распознаваемого символа с символами из набора готовых шаблонов по максимуму попиксельной идентичности двух изображений (2.18);

5) завершающее определение текущего режима индикации на основе анализа совокупности распознанных символов, расчет численного значения показаний жидкокристаллического дисплея.

Перечисленные этапы (1 - 4) разработанного алгоритма возможно реализовать аппаратно с использованием программируемой логической интегральной схемы, поскольку операции (2.16 - 2.18) выполняются независимо для всех пикселей изображения индикатора и могут быть выполнены параллельно.

Блок-схема алгоритма показана на рисунке 3.5, где аппаратно реализуемые операции выделены пунктирной линией.

Разработанный аппаратно-ориентированный алгоритм позволяет корректно определить показания жидкокристаллического дисплея на основе сравнения областей групп сегментных индикаторов с шаблонами изображений символов по критерию максимальной попиксельной идентичности двух изображений, а также обладает низкими требованиями к аппаратным средствам при реализации с использованием программируемой логической интегральной схемы.

Рисунок 3.5. Аппаратно-ориентированный алгоритм обработки изображения

жидкокристаллического дисплея

3.6.3