Основная цель векторизации графиков - получить на выходе данные, в которых координаты каждой точки графика соответствуют своему значению с учетом шкалы. В связи с этим возникают три задачи:

1. Оцифровать график.
2. Преобразовать график так, чтобы координаты каждой его точки соответствовали своему значению с учетом шкалы.
3. Экспортировать полученные координаты точек в текстовый файл.

Приложение: Детальное руководство для выполнения описанного процесса.

Шаг 1. Преобразование растра
Шаг 2. Создание проекта и выполнение оцифровки
Шаг 3. Преобразование координат оцифрованных графиков

Загрузим исходный растр graph.tif в Easy Trace.

Для продолжения работы необходимо выровнять растр так, чтобы шкала значений была параллельна оси растра, что можно сделать с помошью функции Выравнивание. При выравнивании следует ориентироваться на черные вертикальные линии, которые должны быть параллельны краю проекта.

Если исходный растр серошкальный, то необходимо перейти к цветовому режиму Моно, для возможности использования полуавтоматического режима трассировки. Как это сделать с минимальными потерями качества? Для начала усилим контраст с помощью функции "Улучшение контраста" таким образом, чтобы все черные линии были четко прорисованы, но оставалось как можно меньше «мусора» на белом фоне. При этом желательно добиться толщины черных линий в 1-3 пиксела. Теперь растр можно смело преобразовывать в черно-белый с помощью функции "Моно", а затем и проинвертировать.

Плохое качество растров приводит к большому количеству "слипшихся пиков", которые сильно затрудняют правильное прохождение трассироващика по линиии графика. Эту проблему можно частично решить, выполнив команду "Фильтрация растра". В открывшемся диалоге необходимо выбрать стратегию "Peak" и запустить фильтрацию кнопкой "Начать". Однако остается возможность поправить растр вручную с помощью инструмента "Кисть".

Работа функции Фильтрация Растра (стратегия "Peak").

Полученный после преобразований растр сохраним как graph_mono.tif. Если ваш растр оказался цветным, то технологию его подготовки к векторизации можно прочитать в статье Векторизация цветных материалов.

Для удобства дальнейшей работы с проектом рекомендуется поместить каждый график на отдельный слой. Для добавления векторных слоев используют команду "Добавить векторный слой" в менеджере слоев проекта.

Далее в полуавтоматическом режиме отвекторизовать по растру каждый график на свой слой.

Для оптимизации формы линий лучше использовать стратегию "Извилистые кривые"

Последняя из трех поставленных задач - перенос координат точек графиков в текстовый файл. Причем основная трудность заключается в том, что координаты каждой точки графика должны соответствовать своему истиному значению с учетом шкалы.

Для получения на выходе текстового файла проще всего использовать экспорт в формат CSV. Графики разнесены по слоям, поэтому для каждого графика будет сгенерирован свой файл. Преобразование координат можно выполнить двумя способами:

1. с использованием внешнего файла трансформации;
2. с использованием специального слоя контрольных точек.

В качестве примера проведем преобразование для двух графиков под шкалой (0;80). Преобразование координат, используемое в программе Easy Trace, требует указания трех точек, не лежащих на одной прямой, или более.

Первым делом выясним проектные координаты точек с пометками 0 и 80. Это легко сделать, наведя курсор на искомую точку и записав координаты, отображаемые в левом нижнем углу экрана. В нашем примере, который можно загрузить с сайта, координаты точки 0 - (45;23), точки 80 - (60;23).

Теперь мы готовы к созданию CPT-файла (внешнего файла опорных точек с координатами до и после преобразования). Создадим файл Трансформация.CPT и откроем его при помощи текстового редактора Блокнот(Notepad). В него нужно записать следущие данные:

45 23 0 0
60 23 80 0
45 28 0 5

Что означает:
точка (45;23) преобразуется в точку (0;0);
(60;23) - в (80;0);
(45;23+5) - в (0;5).

Число 5 взято произвольно, это может быть любое число. Главное, чтобы полученная координата по оси Y не выходила за рамки проекта. Таким образом, мы задаем сдвиг системы координат и растяжение по оси Х.

Если по оси Y шкала тоже известна и единицы шкалы не совпадают с миллиметрами (например, 1 мм равен 6 единицам шкалы), то точку (45;23+5) преобразуем в точку (0;5*6), то есть получим:

45 23 0 0
60 23 80 0
45 28 0 30

Осуществляем экспорт в CSV-формат. На странице Мастера экспорта Трансформация необходимо указать, что будут использоваться контрольные точки из внешнего файла и выбрать нужный файл.

2. На созданном слое поставим точки в отметках 0 и 80. Присвоим точкам соответствующие атрибуты: т.0 (_X_CPT_ - 0; _Y_CPT_ - 0 ) и т.80 (_X_CPT_ - 80; _Y_CPT_ - 0 ). Поставим третью точку произвольно, укажем для нее координаты (X0;Y0+5) в поле координат ( где X0;Y0 – координаты т.0). Цифра 5 взята произвольно, это может быть любая цифра, соизмеримая с длиной растра (по оси Y) в координатах проекта.
Атрибуты третьей точки:

• если шкала по оси Y неизвестна, то принимаем, что единицы шкалы совпадают с миллиметрами, тогда (_X_CPT_ - 0; _Y_CPT_ - 5 )
  
• если шкала по оси Y известна и единицы шкалы не совпадают с миллиметрами (например, 1 мм равен 6 единицам шкалы), то (_X_CPT_ - 0; _Y_CPT_ - 6*5 )

3. Осуществляем экспорт в CSV-формат. На странице Мастера экспорта Трансформация необходимо указать, что будут использоваться контрольные точки со слоя контрольных точек и выбрать нужный слой.

Замечание.
Мы рассмотрели пример с линейной шкалой, но что делать, если шкала нелинейная? Пример справа.

В данном случае можно привести эту шкалу к логарифмической. То есть каждой отметке шкалы будут соответствовать десятичные логарифмы правильных значений. В результирующих CSV-файлах тоже получим десятичные логарифмы истиных значений для каждой точки графика. Далее полученные значения можно пересчитать как X = .

Итак, чтобы перейти к логарифмам, делаем все операции, описанные выше для линейной шкалы, НО:
координаты отметки 1,0 – (X1;Y1) преобразуем в (0,0) – начало шкалы,
а координаты отметки 1000 – (X1000;Y1000) преобразуем в (3,0),
так как = 1, = 1000. При этом по оси Y зависимость остается линейной, то есть третью точку получаем так:
(X1;Y1+5) преобразуем в (0;5) – считаем, что отсчет Y начинается в точке 0, а единицы шкалы совпадают с миллиметрами, так как шкала по оси Y неизвестна.

ВНИМАНИЕ! Если в проекте используется несколько разных шкал, то для каждой создается свой слой (или файл) контрольных точек. Экспорт графиков, относящихся к различным шкалам, осуществляется отдельно с разной трансформацией.