基于手繪識別的化工管道管段建模關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、目前，手繪草圖識別技術(shù)已經(jīng)成為一個熱點(diǎn)課題，基于手繪草圖識別的相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)逐漸被開發(fā)出來，特別是手寫文字識別，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，在平板電腦和手機(jī)上應(yīng)用十分廣泛。然而在工程制圖方面的研究還非常少，現(xiàn)存的大多數(shù)二維制圖、三維建模軟件都還屬于傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)。制約手繪識別技術(shù)在工程上應(yīng)用的主要原因是其不規(guī)則性與隨意性。本文以化工管道管段建模為背景，開發(fā)了一套可以實(shí)現(xiàn)三維建模、二維圖輸出、預(yù)制材料表輸出等功能的原型系統(tǒng)。
　　手繪草圖的來

2、源既可以是鼠標(biāo)或Android設(shè)備輸入，也可以直接從磁盤上讀取已經(jīng)繪制好的圖形文件。在預(yù)處理階段對采樣點(diǎn)集進(jìn)行了精簡、平滑、歸一化處理;在手繪識別階段，本文分為三個模塊進(jìn)行處理——手繪管路識別、手繪管件識別和手繪命令識別。
　　手繪管路識別中研究了筆劃分割算法，解決了軸測方向上單筆劃多折點(diǎn)管段的識別;引入輔助點(diǎn)的概念解決了非軸測方向上管段的識別;根據(jù)手繪草圖的尺寸與事先設(shè)置好的比例系數(shù)自動為管段添加默認(rèn)尺寸;根據(jù)節(jié)點(diǎn)處管道的方向與

3、管件特性實(shí)現(xiàn)了部分管件的自動識別。
　　手繪管件識別與手繪命令識別的算法都是隨機(jī)森林算法。本文基于離散傅里葉變換、長寬比、首尾距、轉(zhuǎn)角函數(shù)值等提取了67個特征值，通過改進(jìn)隨機(jī)森林算法實(shí)現(xiàn)了預(yù)測結(jié)果按可能性排序。手繪命令識別中，結(jié)合時間間隔和空間間隔實(shí)現(xiàn)了連續(xù)手寫尺寸的識別。
　　最后通過手繪化工管道管段建模原型系統(tǒng)驗(yàn)證了本文算法，結(jié)果證明:隨機(jī)森林算法利用本文提取的67個特征值訓(xùn)練后，具有較強(qiáng)的分類能力，改進(jìn)后的算法實(shí)現(xiàn)了按