Определение структуры представления входных и выходных данных. Разработка формата и структуры записи файла программы измерений. Разработка алгоритмов обработки изображений деталей, полученных с видеоизмерительных систем. Разработка и анализ алгоритмов совмещения данных измерений, представленных массивом координатных точек кромки, с проектным чертежом деталей. Разработка алгоритмов визуализации данных измерений, значений отклонений с цветовой маркировкой. Разработка форм настраиваемых отчетов, содержащих результаты обработки данных. Разработка архитектуры базы данных для хранения результатов обработки данных. Разработка структуры программного комплекса и отдельных программных компонентов, способов и форматов их взаимодействия. Тестирование работы алгоритмов с последующей их доработкой.

Целью первого этапа научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы (НИОКР) являлась разработка концептуальной основы прототипа программного комплекса для анализа геометрических параметров плоских деталей с использованием видеоизмерительных систем. В рамках данного этапа выполнялись следующие задачи: определялась структура представления входных и выходных данных; разрабатывался формат и структуры записи файла программы измерений; разрабатывались алгоритмы обработки изображений деталей, полученных с видеоизмерительных систем; разрабатывались и анализировались алгоритмы совмещения данных измерений, представленных массивом координатных точек кромки, с проектным чертежом деталей; разрабатывались алгоритмы визуализации данных измерений, значений отклонений с цветовой маркировкой; разрабатывались формы настраиваемых отчетов, содержащих результаты обработки данных; разрабатывалась архитектура базы данных для хранения результатов обработки данных; проводилась разработка структуры программного комплекса и отдельных программных компонентов, способов и форматов их взаимодействия; проводилось тестирование работы алгоритмов с последующей их доработкой. В процессе выполнения работ в рамках выполнения НИОКР разработана архитектура прототипа программного комплекса и способы информационного взаимодействия. Прототип программного комплекса разделен на три программных компонента, каждый из которых имеет собственное функциональное назначение и обеспечивает удобство работы с программой, эргономику и разделение уровней доступа. В состав программных компонентов входят: Редактор проекта (позволяет создавать «программу измерений», по которой будет осуществляться контроль геометрии детали), Измерительная программа (позволяет производить автоматизированный контроль геометрии детали согласно программе измерений), а также Программа просмотра (позволяет анализировать статистику качества изделий за установленный период и получать удаленный доступ к результатам контроля). Серверная часть обеспечивает хранение данных и обмен информацией (протоколы TCP/IP, SQL, SFTP). Реализованы методы обработки растровых изображений и преобразования их в точки контура, заданные декартовыми координатами. Созданы алгоритмы обработки изображений, включая нормализацию яркости, выделение контуров и субпиксельный анализ. Определены форматы входных (фактические данные с видеоизмерительных систем и номинальные данные из чертежей) и выходных данных. Выполнена разработка архитектуры базы данных для хранения результатов контроля, выполнена нормализация данных, определены способы хранения и передачи данных между программными компонентами. Разработаны методы совмещения измеренных данных с проектными чертежами, включая алгоритмы на основе контрольных точек, линий и центров масс контуров. Более точно определены технико-эксплуатационные характеристики для написания прототипа программного пакета с подтверждением всех функциональных возможностей программного продукта и скорости выполнения наиболее емких по вычислениям алгоритмов. Проведено тестирование алгоритмов обработки изображений, а также алгоритмов обработки измерений – разделения массива точек на замкнутые контуры, совмещения результатов измерений с проектным чертежом детали, поиска контрольных точек и вычисления геометрических параметров, заданных пользователем. Результаты испытаний подтвердили соответствие характеристик качества и производительности разработанных алгоритмов требованиям технического задания на НИОКР. Исполнитель оценивает выполнение этапа как успешное. Все запланированные работы выполнены в полном объеме, а результаты соответствуют требованиям технического задания. Полученные наработки создают прочную основу для перехода к следующему этапу — разработке кода программного комплекса. Дальнейшие работы будут направлены на реализацию законченного прототипа программного комплекса, интеграцию модулей и углубленное тестирование программного комплекса.