智能图元特征提取与图形匹配技术

维普资讯

2 00 5生

工程图学学报JoURNAL oF ENGI NEERI NG GRAPH I CS

2 0 0 5NO . 4

第 4期

智能图元特征提取与图形匹配技术刘就女， 吴东庆2, 彭小敏， 李哲林f 1 .华南理工大学工业设计与图学研究所，广州 5 1 0 6 4 0;2 .仲凯农业技术学院，广州 5 1 0 2 2 5

3 .中国工商银行广州软件研发中心，广州 5 1 0 6 3 0 )

摘

要：实现作业的智能化批改是本课程多年来未能突破的技术难点，作者要解决

的正是这难点。其关键技术是图元特征提取与图形匹配，它为智能化批改的算法、设计与实 现做了理论上的准备。并找到了图形匹配的方法，研究了图形匹配技术，并且成功地利用图 形匹配技术，实现了规则图元和非规则图元 (曲线 )的智能批改。 关键词：计算机应用；智能化批改；算法设计；二次开发工具中图分类号：T P 3 9 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 3 - 0 1 5 8 ( 2 0 0 5 ) 0 4— 0 1 4 6 - 0 5

工程制图作业的智能化批改是电子习题系统开发的难点，多年来，在一些高校开发的、各具特点的工程制图电子习题集系统中仍没有得到解决 J。 电子习题集系统的智能批改功能，只能实现规则图元 (直线、圆、圆弧等 )的批改，且要求完全匹配，对于短画、分段画等部分匹配的情况在批改时就不能处理。对于相贯线等非确定、非规则图元更不能做到智能化批改L 2 J。 作者研究的图元及特征提取与图形匹配技术是智能化作业批改系统开发过程中的关键技术，它为智能化批改的算法、设计与实现做了理论上的准备。这技术由两个过程体现：( 1 )图元及特征提取过程提取标准答案

和错误的图元。

1 图元及特征提取技术提取 Au t o C AD图形中的图元信息，实际上就是遍历 d wg图形数据库中所有图元并获得其信息。 数据库中实体 (图元 )通常属于一个块表记录。创建出来的新块 (如执行 B L OC K, H A T C H

或 D I ME NS I O N命令),被添加到块表记录中。对实体的遍历访问，是通过实体在数据库

中结构的从属关系进行。1 . 1图元的遍历遍历图元用到的浏览器主要是块表记录浏

和学生提交的作业的 d wg图形中的图元信息，分别存入各自的用于保存这些图元信息的数据库中。

览器 Ac Db B l o c k T a b l e R e c o r d l t e r a t o r。读取了模型

空间中所有实体，就是读取了数据库中所有实体，大概需要经过以下步骤：①获得 d wg文件的数据库对象指针；②通过数据库对象指针， 获得数据库的块表指针；③通过该块表指针， 获得数据库的模型空间的块表记录指针；④最后通过已获得的块表记录指针，得到块表记录浏

( 2 )图形匹配过程图元提取过后，已获

得的标准答案和提交的作业的所有图元信息，通过图形匹配技术，判断提交的作业中正确的图元

收稿日期：2 0 0 4— 0 1— 2 1 作者简介：刘就女 ( 1 9 4 7一 ) .女 .广东东莞人 .副教授 .主要研究领域为计算机图学、G I S。

维普资讯

第 4期

刘就女等：智能图元特征提取与图形匹配技术El s e

览器。代码实现如下：Ac D b D a t a b a s e * a c D b;//数据库对象指针

Af x Me s s e n g e r (”该实体不是直线！” );

a c D b￣ - a e w Ac D b Da t a b a s e ( t r u e, t r u e );//实例化数据库对象指针

至此，已经全面透析了 Au t o C AD图形的数据库结构，掌握了其中所有图元及其特征信息的提取技术，为图形匹配做了技术准备。

a c D b -> r e a d Dwg F i l e (” D:\ k D w g M. d wg", _ S H _ D E N Y NO, t r u e );//将D:\ k D wg M. d w g文件的读入到数据库a c D b中，Ac Db Bl o c k Ta bl e pBl o c kTa b l e;

2图形匹配技术智能批改的过程，即是提取标准答案和学生提交的作业中的所有图元及其特征信息后，通过图形匹配技术，找出提交作业相对标准答案之间

//通过数据库指针，获得块表指针a c Db -> g e t Bl o c k T a b l e ( p B l o

c k T a b l e, Ac Db:: k F o r Wr

i t e );Ac DbBl o c k Ta b l e Re c o r d p Bl o c k Ta bl e Re c o r d;

不相符的图元，这些不相符的图元就是学生在作业中的错误。 2 . 1基于位图的模板匹配法

//通过块表指针，获得块表记录指针

p B l o c k T a b l e -> g e t A t ( A C D B _ MO D E L _ S P A C E, p B 1o c k T a b l e R e c o r d, A c D b:: k F o r Wr i t e );Ac Db Bl o c k Ta bl e Re c o r d l t e r a t o r pBl k l t e r;

模板匹配已经广泛用于数字图像的模式识别领域。在机器识别事物的过程中，常需把不同

//通过块表记录，获得块表记录浏览器 p B l o c k T a b l e R e c o r d -> n e wl t e r a t o r ( p B l k l t e r );

传感器或同一传感器在不同时间、不同成像条件下对同一景物获取的两幅或多幅图像在空间上对照，或根据已知模式到另一幅图中寻找对应的

获得了块表记录浏览器，就可以通过该浏览器逐个遍历数据库中所有图元了。1 . 2图元信息提取

模式叫匹配 J。 在一幅图像中，能搜索出与已知模板有一样的尺寸和方向的目标，则匹配成功，这方法叫

所有 A u t o C AD实体都是类，均是 Ac D b E n t i t y 的派生类。它包含实体通用的函数，包括查询函数和编辑函数。如查询函数主要有：

模板匹配法。其基本原则就是通过相关的计算、比较，搜索到被找图的坐标位置。这个匹配过程及其中的术语可以通过图 1来显式说明：

Ac Db E n …… 此处隐藏：5738字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……