[發(fā)明專利]一種識別幾何圖形的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010298870.3
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102034254A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳先志
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司
• 主分類號: G06T11/80
• 分類號: G06T11/80
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及草圖系統(tǒng)中對手繪的幾何圖形進(jìn)行識別的方法。

背景技術(shù)

手繪幾何圖形的識別技術(shù)，在一些草圖系統(tǒng)(如教育軟件系統(tǒng))中能起到很好的輔助作用。該技術(shù)借助鼠標(biāo)等輸入工具，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖；然后對一些粗糙的幾何圖形進(jìn)行識別重畫出標(biāo)準(zhǔn)的幾何圖形。目前，手繪幾何圖形的研究及識別的方法主要有以下幾類：

(1)、統(tǒng)計(jì)方法，基于圓錐曲線方法的線性最下平方匹配法，能實(shí)時(shí)分類手繪筆畫，識別直線、橢圓弧和圓角；

(2)、模糊推理方法，用模糊邏輯和模糊知識，從草圖的位置、方向、速度和加速度捕獲繪圖者的意圖，實(shí)現(xiàn)草圖識別；

(3)、幾何方法，把手繪草圖做為整體進(jìn)行識別，需要進(jìn)行平滑處理、提取圓弧、識別節(jié)點(diǎn)、分解出直線段；

(4)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，通過提取圖素幾何形狀的內(nèi)角特征，用二進(jìn)制突觸的權(quán)重算法BSW進(jìn)行識別的方法；

(5)、關(guān)鍵點(diǎn)查找方法，如在中國發(fā)明專利申請CN101393648A所公開的識別方法。

以上幾種方法均勻一個(gè)共同的缺陷：對幾何圖形進(jìn)行識別的準(zhǔn)確率都不是很高，從而使講解及演示的效率受到了一定的局限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種識別幾何圖形的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中幾何圖形識別的準(zhǔn)確率偏低的問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：本識別幾何圖形的方法，包括以下步驟：

S1、獲取鼠標(biāo)移動(dòng)過程中的點(diǎn)數(shù)據(jù)，并用數(shù)組m_pOldPoints保存；

S2、進(jìn)行點(diǎn)過濾，把過濾后的點(diǎn)放入數(shù)組m_pNewPoints中；

S3、對數(shù)組m_pNewPoints中的任意2點(diǎn)進(jìn)行距離計(jì)算，然后找出距離最長的2點(diǎn)，計(jì)算該距離最長的2點(diǎn)的連線與水平線的角度，計(jì)算幾何圖形的外圍矩形；

S4、分析數(shù)組m_pNewPoints內(nèi)所有相鄰兩點(diǎn)連線之間的夾角，統(tǒng)計(jì)并保存角度在0-140度之間的夾角個(gè)數(shù)；

S5、選取關(guān)鍵點(diǎn)，并保存到關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)組m_pKeyPoints中；

S6、根據(jù)步驟S5所選取的關(guān)鍵點(diǎn)個(gè)數(shù)及步驟S4所統(tǒng)計(jì)的夾角個(gè)數(shù)判斷幾何圖形的類型；

S7、根據(jù)步驟S6所判斷的幾何圖形類型，以及步驟S3所得到的距離最長的2點(diǎn)的連線與水平線的角度重畫幾何圖形。

所述步驟S3包括如下步驟：

S31、根據(jù)數(shù)組m_pNewPoints查找任意2點(diǎn)之間距離最長的2個(gè)點(diǎn)；

S32、計(jì)算距離最長的2個(gè)點(diǎn)的連線與水平線的夾角m；

S33、根據(jù)數(shù)組m_pNewPoints計(jì)算出幾何圖形的外圍矩形，然后通過查找所述外圍矩形的四個(gè)頂點(diǎn)確定外圍矩形。

步驟S33所述確定外圍矩形，包括如下步驟：

S331、對數(shù)組m_pNewPoints里所有點(diǎn)橫坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記及對比，選出橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)的值x1以及橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的值x2；

S332、對數(shù)組m_pNewPoints里所有點(diǎn)縱坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記及對比，選出縱坐標(biāo)最大的點(diǎn)的值y1以及縱坐標(biāo)最小的點(diǎn)的值y2；

S333、根據(jù)步驟S331、S332所選出的值確定四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(x1，y1)(x1，y2)(x2，y1)(x2，y2)，將所述四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連接組成外圍矩形。

步驟S4包括以下步驟：

S41、求數(shù)組m_pNewPoints內(nèi)所有相鄰兩點(diǎn)連線之間的夾角并保存在數(shù)組m_pAngle中；

S42、若數(shù)組m_pAngle中保存的夾角大于165度，則形成該夾角的兩條相鄰兩點(diǎn)連線所包含的相鄰三個(gè)點(diǎn)之間的關(guān)系為“直線”；若數(shù)組m_pAngle中保存的夾角小于140度，則形成該夾角的兩條相鄰兩點(diǎn)連線所包含的相鄰三個(gè)點(diǎn)之間的關(guān)系為“角”；若數(shù)組m_pAngle中保存的夾角大于140度且小于165度，則形成該夾角的兩條相鄰兩點(diǎn)連線所包含的相鄰三個(gè)點(diǎn)之間的關(guān)系為“弧”；

S43、根據(jù)步驟S42，統(tǒng)計(jì)數(shù)組m_pAngle中所有相鄰三點(diǎn)之間的關(guān)系，把關(guān)系為“角”、“直線”、“弧”的個(gè)數(shù)分別保存在數(shù)組m_NumClamps、數(shù)組m_NumLines和數(shù)組m_NumRadians中。

步驟S6包括以下步驟：

1)、首先判斷關(guān)鍵點(diǎn)有幾個(gè)：若是2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的情況，則轉(zhuǎn)入步驟2)；若是3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的情況，則轉(zhuǎn)入步驟3)；若是4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的情況，則轉(zhuǎn)入步驟4)；若是大于4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的情況，則轉(zhuǎn)入步驟5)；

2)、直接連接2點(diǎn)畫直線；

3)、直接連接3點(diǎn)畫三角形；