Современные информационные технологии/ 3.Программное обеспечение

Щепилов Е.В., к.ф.-м.н. Преображенский А.П.

Воронежский институт высоких технологий, Россия

Построение подсистемы управления сенсорной сетью для распознавания изображений

На основе сенсорных сетей, рассмотрим подсистему распознавания сигналов сложной формы. В состав предлагаемой подсистемы входят следующие составляющие (Рис. 1):

- блок расчета маршрутной карты;

- блок распознавания образов;

- блок приема/отправки данных;

- база данных (БД).

Рисунок 1 – Структурная схема подсистемы распознавания образов

БД предназначена для хранения принимаемой и обрабатываемой информации.

Ввиду того, что предполагаемая сеть состоит из приемопередатчиков, которые в свою очередь являются и ретрансляторами, которые могут быть как стационарными, так и подвижными, то для расчета таблиц маршрутизации для каждого из приемопередатчика предназначен соответствующий блок. Расчет таблиц маршрутизации выполняется на основе транспортной задачи, причем результат расчета и исходные данные хранятся в БД.

Блок распознавания предназначен для распознавания принятых сигналов. При оценке изображений наиболее информативной устойчивой характеристикой простого изображения служит такие его характеристики как форма, поскольку цвет и распределение яркости по изображению в реальных условиях могут меняться и не всегда являются признаками класса. При этом под формой мы будем понимать внешнее очертание, наружный вид, контуры предмета. Применительно к двумерному изображению форму сложно определить как специфическую для каждого класса изображений траекторию их границы в виде замкнутой линии в относительной системе координат. В отличие от видео и радиосигналов, форма которых определяет помехоустойчивость приема, точность измерений, разрешающую способность и другие частотно-энергетические факторы, форма изображений по существу является визуальным кодом, в котором заключена информация о названии, назначении и других сведениях об объекте наблюдения. Для оценки изображений будем использовать классификационный признак, особенностью которого состоит в оценке лишь степени его соответствия (сходства) с сигналом аналогичной структуры (эталоном).

Блок приема/отправки данных предназначен для обработки принимаемых пакетов из сети, которые состоят из информации о местоположении приемопередатчика и информации о принятом сигнале. После обработки принятого пакета вся информация сохраняется в БД. Формат принятого пакета имеет вид, представленный на рисунке 2.

Рисунок 2 – Формат принятого пакета

Блок приема/отправки данных также осуществляет передачу информации о рассчитанной таблице маршрутизации узлам сети. Формат отправляемого пакета приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 – Формат отправляемого пакета

Пакет, отправляемый узлам сети, состоит из следующих полей:

- адрес отправителя;

- адрес получателя;

- информация.

В принимаемом пакете под информацией понимается сигнал, который был получен в узле сети (видеоинформация), в отправляемом пакете – таблица маршрутизации для каждого узла. Причем отправка пакетов осуществляется последовательно, сначала узлам, которые находятся в непосредственной близости от центрального узла коммутации, затем на расстоянии одной ретрансляции, двух ретрансляций и т.д.

для разработки алгоритма работы блока расчета маршрутной карты, следует учитывать следующие требования:

- должны быть проинициализированы все узлы сети;

- каждый узел сети является как приемо-передатчиком, так и ретранслятором сигнала;

- должна быть обеспечена возможность работы сети при изменении местоположения приемо-передатчика.

С учетом предложенных требований, расчет маршрутной карты будет выполнять соответствующий блок, он будет располагаться в центральном коммутационном узле сети (ЦКУС) (рисунок 4). Такая организация позволит снять нагрузку при расчете маршрутной карты с узлов сети.

Рисунок 4 – Структура сети

Таким образом, алгоритм работы блока расчета маршрутной карты состоит из следующих этапов:

1. Инициализация всех работающих узлов сети.

2. Определение смежных узлов сети.

3. Расчет маршрутной таблицы для каждого узла.

4. Таблицу маршрутизации переслать всем узлам сети.

5. Слежение за структурой сети, при изменении местоположения узлов.

6. Если хоть один узел изменил свое местоположение, то необходимо перейти к шагу 2, иначе к шагу 5.

Таким образом, предлагаемая подсистема может быть использована для широкого класса задач по распознаванию изображений.

Литература:

1.http://nit.miem.edu.ru/sbornik/2009/plen/006.html