Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка алгоритма упорядочивания наложенных контуров

Работа №128307

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информационные системы

Объем работы31
Год сдачи2021
Стоимость4270 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
28
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Постановка задачи 5
Обзор литературы 6
Глава 1. Обзор алгоритмов 8
1.1. Алгоритм ближайшего соседа 8
1.2. Алгоритм 2-opt 9
1.3. Алгоритм построения одинарного контура с пропуском точек 10
1.4. Алгоритм устранения пропущенных точек 11
1.5. Алгоритм устранения самопересечений 12
1.6. Алгоритм добавления точек из второго контура в первый 13
1.7. Алгоритм сортировки точек по полярным координатам . 15
1.8. Алгоритм Джарвиса 16
1.9. Алгоритм добавления точек в выпуклую оболочку .... 18
Глава 2. Обзор результатов 21
2.1. Реализация 21
2.2. Оценка алгоритмов 22
2.3. Сравнительный анализ алгоритмов 24
Выводы 27
Заключение 28
Список литературы

В современном мире нейронные сети имеют обширную область практического применения. Одной из таких областей является промышленный дизайн. Несмотря на то, что нейронные сети могут справиться со многими различными задачами, часто результаты их работы нуждаются в анализе и дополнительной обработке специалистами прикладной области. Примером дополнительной обработки является преобразование точечных контуров, сгенерированных нейронными сетями, в векторизованный CAD-формат. Как правило, необходимо объединить несколько «одинаковых» контуров, отличающихся шумом порядка размера пикселя. Последовательное объединение двух контуров даёт два контурных витка, которые необходимо преобразовать в один. При этом простейшие алгоритмы поиска ближайших соседей могут пропустить часть точек (рис. 1), поэтому появилась необходимость в разработке алгоритма, упорядочивающего два наложенных контура в один без пропуска точек. В данной работе описывается несколько решений поставленной задачи.
На рис. 1 в крайней справа фигуре синим цветом обозначен исходный двойной контур, красным — одинарный. Здесь поиск ближайшего соседа работает корректно, однако в нижней фигуре, где оранжевым цветом выделен исходный контур, а фиолетовым — одинарный, алгоритм пропускает 5 точек из исходного контура.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В рамках выполнения выпускной квалификационной работы была поставлена задача упорядочивания наложенных контуров, были рассмотрены различные алгоритмы, позволяющие упорядочить точки.
В результате работы было сформулировано несколько алгоритмов, решающих поставленную задачу. На языке Python с использованием пакета Numpy был разработан программный код, реализующий данные алгоритмы. По результатам применения алгоритмов на 21-ом наборе данных была произведена оценка пригодности рассматриваемых алгоритмов по требованиям поставленной задачи. Среди алгоритмов, хорошо справившихся с задачей, был проведён сравнительный анализ, в результате которого был сформулирован лучший алгоритм, показавший отличные результаты при построении одинарного контура.
В связи с отсутствием работ по теме упорядочивания всех исходных данных в виде одинарного контура, данная работа может быть полезна для изучения указанной темы.



[1] Язык программирования Python [Электронный ресурс]:URL:https://python.org/ (дата обращения: 18.05.2021)
[2] Документация Shapely [Электронный ресурс]:URL:https://shapely.readthedocs.io/en/latest/index.html (дата обращения: 18.05.2021)
[3] Библиотека OpenCV [Электронный ресурс]:URL:https://opencv.org/(дата обращения: 18.05.2021)
[4] Кормен Т. Х., Лейзерсон Ч. И., Ривест Р. Л., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ. М.: Вильямс, 2013. 1328 с.
[5] Follett B., Torrence E. The Student’s Introduction to Mathematica// Cambridge University Press. 1999.
[6] Левитин А. В. Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. М.: Вильямс, 2006. 576 с.
[7] Gutin G., Yeo A., Zverovich A. Traveling salesman should not be greedy: domination analysis of greedy-type heuristics for the TSP // Discrete Applied Mathematics. 2002. No 117. P. 81-86.
[8] Croes G. A. A Method for Solving Traveling-Salesman Problems// Operations Research. 1958. Vol 6. No 6. P. 791-812.
[9] Шикин А. В., Боресков А. В. Компьютерная графика. Полигональные модели. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. 464 с.
[10] Программный код [Электронный ресурс]:URL:https://github.com/erveve/sequence_contour (дата обращения: 31.05.2021)
[11] Библиотека Numpy [Электронный ресурс]:URL:https://numpy.org/(дата обращения: 18.05.2021)
[12] Библиотека Matplotlib [Электронный ресурс]:URL:https://matplotlib.org/ (дата обращения: 18.05.2021)
[13] Gmsh [Электронный ресурс]:URL:http://gmsh.info (дата обращения:
31.05.2021)


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ