NL7902709A - Automatische beeldverwerker. - Google Patents

Description

-1- 20608/JF/jl ^ * * t.

Aanvrager: The Environmental Research Institute, Ann Arbor, Michigan, Verenigde

Staten van Amerika.

Korte Aanduiding: Automatische beeldverwerker.

5 De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het analyseren van patronen.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op patroonherkenning en analyseerinrichtingen behorende tot een klasse automatische beeldverwer-kers welke gebruikmaken van technieken betreffende integrale geometrie en andere 10 mathematische methoden voor het klassificeren van patronen in een ingangs sil-houetbeeld.

Een grote variëteit toepassingen bestaat waarin het gewenst zou zijn voor een machine automatisch patronen bestaande uit silhouetbeelden te herkennen, analyseren en /of klassificeren (bijvoorbeeld gesloten zwarte vormen tegen een 15 witte achtergrond). Sommige van de eenvoudigere problemen welke geïmplementeerd zijn geworden met ten minste een begrensd succes door machines omvatten de herkenning van Λ numerieke karakters en herkenning of het tellen van bepaalde deeltjes, zoals bloedcellen. Ambitieuzere taken uit deze klasse welke liggen buiten de mogelijkheid van de huidige techniek, zoud de automatische herkenning zijn 20 van militaire doelen met behulp van infrarood beeldaftasters of het vertalen van een handschrift in een voor een machine .bruikbare code. Ingewikkelde programma's zijn geschreven voor computers voor algemeen gebruik voor het uitvoeren van patroonanalyse en klassificatie. Het beperkte succes van de computer voor algemene doeleinden voor het uitvoeren van een patroonanalyse en klassificering is het gevolg 25 van de extreem grote verwerkingstijden voor het verwerken van beelden met zeer veel gegeyenspunten. Een veelbelovende benadering kan het gebruik zijn van een verwerker voor speciale doeleinden welke een mathematische techniek implfimenteerd welke toepasbaar is op gegevens in de vorm van beelden, waarbij integrale geometrie een dergelijke techniek is. Een dergelijke benadering beschouwt de ingangs-30 gegevens al§ een M bij N array van nullen en enen welke de zwarte of witte beeldelementen vertegenwoordigen. Van het ingangsarray wordt een ander M bij N array afgeleid, waarin elk punt in het tweede array een funötie is van de toestand van het equivalente punt in het oorspronkelijke array en van verscheidene omgevingspun-ten in het oorspronkelijk array. Een serie van deze trans formering en kan worden uit- * '· 7902709 * -2- 20608/JF/jl gevoerd door het bepalen van sommige van de karakteristieken van de patronen welke worden weergegeven in het oorspronkelijke array. Het Amerikaanse ocfrooischrift 3 241 547 beschrijft bijvoorbeeld een dergelijke beeldverwerker voor speciale doeleinden welke wordt gebruikt voor het tellen van lymfocyten in bloed. Inrichtin-5 gen welke gebruik maken van een Soortgelijke verwerkingsvorm voor het implementeren van deze "omgevingstransformaties" zijn beschreven in "Pattern Detection and Recognition" door Unger in Proceedings of the IRE, 1959 bladzijde 737 en "Feature Extraction" door. Goley en "Hexagonal Pattern Transformers" door Preston Jr, in IEEE Transactions on Computers, Volume C-20, nr. 9, september 1971.

10 Andere klassemachines ; voor speciale doeleinden voor het implemente ren van een vorm van integrale geometrie analyse maakt gebruik van wat de schrijvers noemen "hit-or-miss transformations" is beschreven in "The Texture Analyzer", Journal of Microscopy, Volume 95, deel II, april 1972, bladzijdé1349-356.

Deze beeldverwerkers volgens de stand van de techniek werken allen met 15 beelden waarvan de gegevenspunten zijn gereduceerd tot binaire, öf nul of één overeenkomstig de conventionele vereistsivan integrale geometrie. Voor toepassingen van integrale geometrie bij patroonherkenning wordt verwezen naar.

1. G.Matheron, "Random Sets and Integral Geometry, Wiley, 1975.

2. Albert B.J. Novikoff, "Integral Geometry as a Tool in Pattern Per-20 ception", in "Principles of Self-Organization", uitgegeven door Von Foerstn and

Zopf, Pergamon Press, 1962.

3. J. Serra, "Stereology and Structuring Elements", Journal of Microscopy, Volume 95, deel I, februari 1972, bladzijde 93-103.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen op te heffen en voorziet 25 daartoe in een inrichting, welke daardoor wordt gekenmerkt, dat de inrichting omvat: generatormiddelen voor het opwekken van een seriestroora digitale electrische signalen met een aantal geoorloofde toestanden welke een matrix van punten voorstellen, welké een patroon vormt, een keten in ftoofdzaak identieke serie omgeving-transformatiemodules, waarbij elke moduul een ingang heeft voor het ontvangen van 30 een serièstroom digitale uitgangssignalen van de voorafgaande moduul, omgevings- substitutiemiddelen omvattende een aantal in serie verbonden digitale opslagin-richtingen voor het tijdelijk opslaan van een omgeving in de matrix bestaande uit de toestanden van een centraal gegevenspunt en de omgevende punten ervan in de matrix, middelen voor het schuiven van de signalen door de opslaginrichtingen om 35 sequentieel toegang te verschaffen aan alle omgevingen in de matrix en digitale f 790 2 7 0 9 -3- 20608/JF/jl > < stuurmiddelen gekoppeld aan de opslaginrichtingen voor het analyseren van elke omgeving zoals deze aangeboden wordt aan de opslaginrichtingen en voor het verschaffen van een uitgangssignaal aan de ingang van de opvolgende moduul afhankelijk van de analyse, welke stuurmiddelen middelen omvatten voor het opslaan van 5 een omgevingspatroon en middelen voor het vergelijken van het opgeslagen patroon met de omgeving opgeslagen in de opslaginrichtingen van de omgevingssubstitutie-middelen; en centrale programmeerbare middelen gekoppeld aan de stuurmiddelen van elke moduul voor het selectief wijzigen van de analyse van de omgeving van punten in elke moduul door het verschaffen van de omgevingspatroon aan de stuurmidde-10 len van de modules, waarbij de eerste transformeringsmoduul zijn uitgang heeft gekoppeld aan de generatormiddelen en de laatste moduui zijn uitgang heeft gekoppeld aan een uitgangsinrichting voor het gebruikmaken van de getransformeerde uit-gangsmatrix.

De uitvinding is in ruimere zin gericht op een beeldverwerker welke 15 gebruik-maakt van een uitbreiding van het integralfe"geometrieconcept, waarbij de transformaties matrices met zich mee brengen waarin elk punt van een beeld kan worden toegewezen aan een groter aantal toestanden dan de toestanden welke kunnen worden voorgesteld door een beeldpunt in het oorspronkelijke beeld. Wanneer bijvoorbeeld het oorspronkelijke gedigitaliseerde beeld een silhouet is, met beeld- s 20 punten uitgedrukt als binaire waarden, kunnen de matrices resulterend uit de transformeringen van dat beeld drie of meer mogelijke beeldpunttoestanden of -waarden hebben. De uitbreiding van integrale geometrie tot deze meervoudige toestands-tranaformaties en de schakelingen welke zullen worden beschreven in de beschrijving voor het implementeren van de mathematische technieken zijn wezenlijk een-25 voudiger en/of vermogender dan de overeenkomstige technieken en machines volgens de stand van de techniek en worden gebruikt voor een wezenlijke vooruitgang in de mogelijkheid tot het herkennen, analyseren en klassificeren van silhouetpatro-nen.

Zoals zal worden beschreven in het hiernavolgende aan de hand van een 30 voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding neemt de beeldverwerker de vorm aan van een serieketen van identieke verwerkingstrappen, waarbij elke trap bestaat uit een gedeelte van een meervoudig - bitschuifregisters en vrij toegankelijke geheugens, geïmplementeerd door een willekeurige geheugentechnologie zoals kern-; half-geleider~of magnetische bubbelt Bij de voorkeursuitvoeringsvorm wordt elk beeld- f 35 punt uitgedrukt in twee binaire bits, zodat deze één van vier mogelijke toestan- 7902709 % -4- 20608/JF/jl den kan aannemen. Bij alternatieve uitvoeringsvormen kan het bereik van de beeld-punttoestanden groter zijn* De functie van het schuifregister in elke.verwerkings-trap is sequentieel toegang te winnen tot alle mogelijke omgevingen in het ingangs-beeld naar de trap. · Nu wordt aangenomen dat de beeldpunten aan de trap wor-5 den verschaft in sequentiële vorm, afgetast lijn voor lijn. Het schuifregister bevat uitgangspoorten (ports') op, geschikte plaatsen zodat de waarde van elk punt en de onmiddellijk naburige simultaan kunnen worden onderzocht. Deze simultaan beschikbare waarden vormen het argument van een logische functie welke is geïmplementeerd in de vorm van een vrij toegankelijk geheugen, een programmeerbaar lo-10 gisch array of een netwerk logische elementen.

Terwijl de waarden van de punten vertegenwoordigd in de matrix door het register worden geschoven, wordt elk gegevenspunt en de naburige daarvan sequentieel onderzocht en de logica wekt een getransformeerd gegevenspunt op welk een functie is van de waarde van het equivalente gegevenspunt in het ingangsbeeld 15 en de waarden van de naburige gegevenspunten in het'ingangsbeeld. De logische functie geïmplementeerd op deze omgevingswaarden verschaffen de uitgang Van een enkele verwerkingstrap en worden gevoerd naar de volgende verwerkerstrap in de keten waarin andere transformering wordt uitgevoerd.

De aard van de transformering uitgevoerd door elk van de verwerkings-20 trappen kan worden gemodificeerd onder besturing van een centrale programmeereen-heid welke communiceert met elke beeldverwerkingstrap.

Het concept van het uitvoeren van meervoudige trappen integrale geometrie trans formaties in een serienetwerkevan identieke verwerkingstrappen elimi- i neert de noodzaak voor een variëteit aan omtreksbeeldopslaginrichtingen en arith-25 metische en logisch elementen welke normaal zijn geassocieerd met speciale doel-eindenbeeldverwerkers. Bovendien treedt de uitgang van elke verwerkingstrap op I | met dezelfde snelheid als de ingang ervan, waarbij de werkingssnelheid ervan slechts wordt begrensd door het schuifregister en de toegepaste logische technologie. Daarvandaan behandelt de serie-verwerker gegevens opgewekt door een lijnaftast-30 sensor op een natuurgetrouwe snelheid, waarbij het geanalyseerde beeld continu beschikbaar is aan de uitgangen van de laatste verwerkingstrap met slechts een ..... j vaste vertraging evenredig met het aantal verwerkingstaapeen in de serierij Cètring1).

De methode voor het verwerken van gegevens vertegenwoordigd door de uitvinding brengt in ruimste zin de implemetering met zich mee van omgevings trans former in-35 gen op een twee dimensionale matrix gevormd uit de beeldgegevenspunten met "N" mo- i* 7902709 -5- 20608/JF/jl - <.

gelijke toestanden voor het creeëren van getransformeerde matrices waarin elk beeldgegevenspunt wordt uitgedrukt in N+M mogelijke toestanden. Wanneer bijvoorbeeld elk beeldgegevenspunt twee mogelijke waarden heeft in het ingangsgegeven, kan de eerste verwerkingstrap een getransformeerde matrix opwekken waarbij elk beeldge-5 gevenspunt een van drie waarden kan hebben. Opvolgende transformeringen uitgevoerd door de latere verwerkingstrappen in de keten kunnen het aantal.toestanden welke kunnen worden toegewezen aan een beeldgegevenspunt doen toenemen of afnemen. Hoewel de meeste transformeringen de toeneming of afneming van het aantal geoorloofde toestanden gebruikt voor het uitdrukken van een beeldgegevenspunt met 10 een, is de methode algemeen genoeg om trans formeringen mogelijk te maken met verandering van het aantal geoorloofde toestanden met meer dan een.

Als een eenvoudig voorbeeld van een analytische methode implementeer-baar in de huidige uitvinding wordt het twee dimensionale array van enen en twee-en geïllustreerd in fig. 1 beschouwd, waarbij de enen een aantal open niet-krui-15 sende curven van verscheidene lengten vormen. Beschouw het proces van het kiezen van die curven welke een lengte hebben welke groter is dan L,een even geheel getal uitgedrukt in eenheden van de minimale assen tussen twee arraypunten, dat wil zeggen de resolutiebegrenzing van het twee dimensionale rhombische array. De eerste verwerkingstrap van een serie rij van trappen implementeert een omgevings-20 transformatie op de ingangsarray waarbij alle enen met een enkele onmiddellijk naburige een worden geconverteerd in tweeën, terwijl alle andere beeldpunten een oorspronkelijke toestand behouden (fig. 2). Deze transformering markeert de eindpunten van elk van de lijnen. Vervolgens wordt een serie identieke transformeringen uitgevoerd waarbij elk beeldpunt met de waarde één met een twee als zijn 25 onmiddellijke omgeving wordt geconverteerd in twee. Deze transformering wordt L/2-1 keren uitgevoerd in L/2-1 verwerkingstrappen volgend op de begintrap van de rij. Op dit moment zullen alle lijnen met een lengte minder dan of gelijk aan l L alleen bestaan uit tweeën en zullen langere lijnen een centraal gedeelte van enen hebben (fig. 3). Vervolgens wordt een serie van L/2 transformeringen uitge-30 voerd in de volgende L/2 verwerkingstrappen waarbij elk punt welk een: twee is en een onmiddellijk aangrenzende een heeft geconverteerd in een een. Na deze serie transformeringen zullen lijnen met een lengte groter dan L worden vertegenwoordigd door enen en lijnen met een lengte L of minder worden vertegenwoordigd door tweeën (fig. 4). De lijnen zijn dus onderscheidenlijk ingedeeld in twee groepen 35 overeenkomstig in lengte en gemarkeerd door twee verschillende beeldgegevenspunt- 790 2 7 09 * -6- 20608/JF/jl waarden. De analyse is geïmplementeerd in een rij van L verwerkingstrappen.

Bij het beschouwen van deze serie transformeringen dient te worden opgemerkt dat het getransformeerde beeld van elke trap in de serie een voldoende hoeveelheid informatie bevat voor het herconstrueren van het oorspronkelijke in-5 gangsbeeld. Er bestaat dus geen noodzaak voor het opslaan van het oorspronkelijke beeld noch een willekeurig tussenliggend beeld zoals vereist bij beeldanalyserings-systemen volgens de stand van de techniek;.noch is er enige noodzaak beelden op te tellen of af te trekken van een ander zoals is vereist bij de beeldanalysato-ren volgens de stand van de techniek aangezien dezelfde equivalente resultaten 10 kunnen worden bereikt door de transformeringen implementeerbaar in de huidige uitvinding. Om de hierboven gegeven analyse uit te voeren in een beeldverwerker gevormd in overeenstemming met de uitvinding is het eenvoudigweg noodzakelijk een serie rijen te programmeren van verwerkingstrappen met een lengte gelijk aan het aantal omgevingstransformeringen in het lengte discrimineringsalgoritme. De af-15 zonderlijke trappen van de serieverwerker kunnen worden geprogrammeerd voor het tot stand brengen van een bepaalde omgevingstransformering door een centrale bestuurder, welke zijn gegevens ontvangt van een toetsenbord of elk ander willekeurig geschikte informatiebron. Op alternatieve wijze kan een programmeertaal van hoger niveau worden verdeeld voor het programmeren van de afzonderlijke verwerkings-20 trappen. Bijvoorbeeld kan bij het implementeren van de serie transformeringen hierboven beschreven het aantal L ingevoerd worden in de centrale bestuurder met een toetsenbord. De centrale bestuurder kan dan de geschikte trappen in de rij programmeren op geschikte punten in plaats van dat de gebruiker nodig zal zijn voor het L + 1 keer herhaaldelijk aanduiden van de vereiste transformering. ; 25 Elke verwerkersmoduul voert een gelijksoortige transformering uit op zijn ingangsgegevensstroom. Allereerst wordt de centrale cel van de negen celom-gevingen gecontroleerd om te bepalen of deze al dan niet de waarde KI heeft. Vervolgens wordt een subset N van de acht grensomgevingscellen gecontroleerd om te bepalen of er al dan niet ten minste een cel van de subset bestaat met een waarde 30 K2. Wanneer aan deze twee voorwaarden wordt voldaan wordt de waarde van de centrale cel veranderd in K3. Het programmeren van een verwerkermoduul bestaat uit het inbrengen van de waarde voor N, KI, K2 en K3 in de geschikte opslagregisters in de moduul,

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de beeldverwerker gevormd in overeen-35 stemming met de uitvindin’g en representatieve vorm van de verwerkingsmethode vol- 7902709 -7- 20608/JF/jl A.

gens de uitvinding worden beschreven in de hierna volgende beschrijving in samenhang met de tekening, waarin; de fign. 1 tot en met 4 schematische tabellen zijn welke een volgorde van transformeringen toont welke wordt gebruikt in de inrichting volgens de uit-5 vinding; fig. 5 een blokschema is van een rekeninrichting voor het implementeren van de transformeringen volgens de uitvinding welke een voorkeursuitvoeringsvorm vertegenwoordigt.van de inrichting volgens de uitvinding; fig. 6 een blokschema is van een gedeelte van de schakelingen van een 10 kenmerkende moduul gebruikt in het systeem van fig. 5 voor het sequentieel substitueren van de celomgevingen met betrekking tot een ingangsgegevensstroom; fig. 7 een blokschema is van de adresdecoder en opslagregisterrang-schikking Tan een van de modules gebruikt in fig. 5; fig. 8 een blokschema is van de schakelingen gebruikt in de moduul van 15 fig. 5 voor het bepalen van de gelijkheid tussen de omgevingscelwaarden en de in-houden van het K2 register; fig. 9 een blokschema is van de schakelingen in de modules van het systeem van fig. 5 voor het bepalen van de gelijkheid tussen een centrale cel en de inhouden van het KI register; 20 fig* 10 een blokschema is voor de schakelingen binnen elk van de modu les van fig. 5 voor het bepalen van een positie afhankelijke omgevingssubset; fig. 11 een illustratie is van kenmerkende subvelden welke de subpo-sities definiëren in het ingangsarray welke worden verwerkt met identieke om-gevings configuraties door de modules gebruikt in het systeem van fig. 5;en 25 fig. 12 een blokschema is van een anteraatieve configuratie voor de schakelingen voor het vergelijken van de waarden van elke celbuurman met de inhouden van het K2 register.

De methodes volgens de uitvinding kunnen in de praktijk worden gebracht met behulp van een geschikt geprogrammeerde computer voor algemene doeleinden 30 maar zijn van dergelijke vorm welke het mogelijk maakt een klasse relatief eenvoudige en uiterst vermogende computers voor speciale doeleinden te gebruiken. Zoals getoond in fig. 5 bestaat een voorkeursuitvoeringsvorm van de rekeninrichting volgens de uitvinding uit een aantal modules 10, welke opeenvolgend identiek aan elkaar zijn en in serie zijn verbonden, waarbij de uitgang van een mo-35 dule de ingang verschaft aan de volgende module in de keten. Het aantal beschik- 7902709 % -8- 20608/JF/jl bare modules beperkt het aantal transformeringen dat de rekeninrichting kan uitvoeren met betrekking tot een gegevensingang in een enkele loop. Aangezien elke moduul relatief simpel en goedkoop is, zijn rekeninrichtingen met honderden of duizenden modules fysisch realizeerbaar en blijven uiterst gunstig voor wat be-5 treft de kosten met betrekking tot een computer voor algemene doeleinden.

De ingangsgegevensmatrix naar de eerste moduul 10 in de keten komt van een gegevensbron 12 welke opslaginrichtingen kunnen omvatten, zoals een band 14 of een digitaliseer bewerking kan vertegenwoordigen op een gegevensstroom verschaft door een tijdsisetrouwe “inrichting zoals een radarontvanger 16. ·., 10 De uitgang van de laatste moduul 10 in de keten wordt toegevoerd aan een weergeef-of opneeminrichting 18 welke kan bestaan uit een katodestraal weergever of een bandrecorder of dergelijke welke later kan worden gebruikt voor het vullen van een weergever.

De transformering welke wordt uitgevoerd door elk van de modules 10 . 15 wordt bepaald door een transformeringsbestuurder 20. De werking van de bestuurder kan worden gemodificeerd door een toetsenbord 22 of een andere geschikte pro-grammeringsbron, Zoals ponskaarten,band en dergelijke. De bestuurder 20 is verbonden met elk van de modules via een adresbus 24 en een transformerimngsbus 26.

, i

Voor het modificeren van de transformering gevormd door een enkele moduul, wekt 20 de bestuurder 20 eerst het adres van die moduul op de bus 24 op en wekt dan een geschikte transformeringscode op de bus 26 op. Elke moduul 10 bevat een opgeslagen uniek adresorgaan voor het vergelijken van een adres aangebracht op de bus 24 met het opgeslagen adres. Wanneer vergelijking wordt opgemerkt, wordt de transformeringscode welke volgt op bus 26 opgeslagen in de moduul en bestuurt 25 de werkingsmodus ervan.

Alle schakelingen binnen de computer werken qp een synchrone basis onder besturing van tijdtelsignalen opgewekt door een klok 28.

De voornaamste logische inrichting van een kenmerkende moduul 10 is i gedetailleerd weergegeven in de fign. 6 tot en met 10. Fig. 6 toont de'schuif-30 registerinrichting voor het sequentieel substitueren van negen celomgêvingen uit de ingangsgegevensstroom. Bij deze illustratie kan elke cel één van vier mogelijke waarden aannemen, dus twee bits opslag per cel is vereist voor alle schuifregis-tertrappen. Wanneer de ingangsgegevensmatrix W elementen breed is, dient het schuif-register W-3 trappen lang te zijn.

35 Elke verwerkermoduul heeft een adres welke wordt bepaald door de posi- 7902709

4T

-9- 20608/JF/jl *

tie ervan in de verwerkersmoduulketen. Voor het programmeren van een moduul zendt de bestuurder simultaan het adres van de moduul welke dient te worden geprogrammeerd op de adresbus én de waarde van N, KI, K2, K3 op de gegevensbus. De waarde van N is een 8-bits binaire getal, waarbij een één in de i“de bitpositie aan-5 geeft dat de grensomgevingscel i verVat dient te zijn in de omgevingssubset N

van de centrale cel (zie fig. 6 voor de grensomgevingscelnummering). Fig. 7 toont de adresdecoder,~opslagregisterinrichting.

Voor iedere gesubstitueerde omgeving, wordt de 2-bitswaarde van elke buurman vergeleken met de inhouden van het K2 register in een reeks van acht verge-10 lijkers (fig. 8). De uitgang van een vergelijker is één, wanneer en slechts dan sis de inhouden van de omgevingscellen overeenkomen met de inhouden van een K2 register. De uitgang van elke vergelijker wordt dan gepoort door het geschikte bit op het omgevingssubsetregister of/en register. De uitgang van een poort is een wanneer en slechts dan wanneer de daarmee overeenkomende buurpositie is vervat in 15 de omgevingssubset N en de inhouden van de omgevingscel* de waarde K2 heeft. Een enkele OF-poort onderzoekt elke EN-poortuitgang, van welke de uitgang één ’is dan en slechts dan wanneer ten minste een omgevingscel in de subset N de waarde K2 heeft.

De inhouden van de centrale cellen worden vergeleken met de inhouden 20 van het KI register ia de vergelijker getoond in fig. 9. De uitgang van de vergelijker is één wanneer en slechts dan, wanneer de centrale cel de waarde KI heeft.

Deze voorwaarden waaraan wordt voldaan in samenhang met de daarvoor afgeleide voorwaarde op de omgevingscellen doet de uitgang van de multplexer ingesteld worden op K3, terwijl in het andere geval de uitgang van de multiplexers gelijk is 25 aan de inhouden van de centrale cel. De uitgang van de multiplexer vormt de uit-gangsgegevensstroom van een moduul.

Het behoeft niet altijd gewenst te zijn elke cel te bewerken in een array op exact dezelfde wijze onafhankelijk van zijn positie in de array. In het algemeen kan de subset N van een buurman van een centrale cel waarvan de positie 30 is i,jin de array een functie zijn van de centrale celpositie. De wijze, van het bepalen van de positie afhankelijke omgevingssubset is getoond in fig. 10.

De set van alle celposities in de ingangsarray kunnen worden bewerkt met identieke omgevings configuratie wordt gevormd door een subveld. Een array kan onderverdeeld zijn in partities zijnde M subvelden, waarin M gelijk kan zijn aan 2,3, 35 4 of meer. Enige nuttige subvelden zijn getoond in fig. 11.

7902709 S -10- 20608/JF/jl >

Voor subveldverwerking is het handig het N-register te vervangen door een meer extensief geheugenelement, n.l. één houdende M 8-bitwoorden overeenkomend met M omgevingssubsetten, één voor elke M mogelijke subvelden. De uitgang van deze· omgevingsgeheugeninrichting wordt gekozen door de ingang van de inrichting welke 5 het subveldlabel R is, waarin R =* 1, 2, ......., M. De omgevingsgeheugeninrich ting is programmeerbaar door de bestuurder via de adressen en de gegevensbus op een wijze overeenkomstig met het schema getoond voor het programmeren van het N-register. Het subveldlabel R wordt afgeleid uit de centrale celpositie i, j in het subveld logische array. De exacte aard van het subveld logisch ariray en de wer-10 king hangt af van het aantal subvelden en in het bijzonder de configuratie in het gegevensarray. Aangezien centrale cellen sequentieel worden onderzocht, kunnen de centrale"celcoördinaten in spoor worden gehouden door een teller, wanneer de teller in het begin wordt gezet door de bestuurder overeenkomend met het positie van de verwerkingsmoduul in de verwerkingsketen.

15 De omgevingsverwerkingstrap getoond in de fign. 6 tot en met 10 is vol doende algemeen, zodat alle bruikbare omgevingstransofrmaties kunnen worden volbracht door één of meer in serie gerangschikte verwerkingstrappen. De schakeling i van fig. 12 echter is in zoverre nuttig dat bepaalde typen transformeringen kun- i \ nen worden volbracht door een enkele bewerkingstrap in plaats van een serie- verwer-20 kingstrappen, De schakeling van fig. 12 is identiek aan de. schakeling van fig.

8 met uitzondering van het feit dat de OF-poort is vervangen door een gegeneraliseerde logische functie van 8 variabelen, opgeslagen in een vrij toegankelijk geheugen. Het RAM is natuurlijk programmeerbaar door de bestuurder via het adres en de gegevensbussen.

25 -conclusies- «\ 7902709

Claims (6)

1. Inrichting voor het analyseren van patronen, met het kenmerk, dat de inrichting omvat: generatormiddelen voor het opwekken van een seriestroom di-5 gitale electrische signalen met een aantal geoorloofde toestanden welke een matrix van punten voorstellen,welke een patroon vormt, een keten in hoofdzaak identieke serie omgevingstransformatiemodules, waarbij elke moduul een ingang heeft voor het ontvangen van een seriestroom digitale uitgangssignalen van de voorafgaande moduul, omgevingssubstitutiemiddelen omvattende een aantal in serie verbonden di-10 gitale opslaginrichtingen voor het tijdelijk opslaan van een omgeving in de matrix bestaande uit de toestanden van een centraal gegevenspunt en de omgevende punten ervan in de matrix, middelen voor het schuiven van de signalen door de opslagin-richtingen om sequentieel toegang te verschaffen aanballe omgevingen in de matrix en digitale stuurmiddelen gekoppeld aan de opslaginrichtingen voor het analyseren 15 van elke omgeving zoals deze aangeboden wordt aan de ops laginrichtingen en voor het verschaffen van éen uitgangssignaal aan de ingang van de opvolgende moduul afhankelijk van de analyse, welke stuurmiddelen middelen omvatten voor het opslaan van een omgevingspatroon en middelen voor het vergelijken van het opgëslagen patroon met de omgeving opgeélagen in de opslaginrichtingen van de omgevingssubsti-20 tutiemiddelen; en centrale programmeerbare middelen gekoppeld aan de stuurmiddelen van elke moduul voor het selectief wijzigen van de analyse van de omgeving van punten in r-elke moduul door het verschaffen van de omgevingspatroon aan de stuurmiddelen van de modules, waarbij de eerste transformeringsmoduul zijn uitgang heeft gekoppeld aan de generatormiddelen en de laatste moduul zijn uitgang 25 heeft gekoppeld aan een uitgangsinrichting voor het gebruikmaken van de getransformeerde uitgangsmatrix.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het uitgangssignaal van de stuurmiddelen een groter aantal geoorloofde toestanden heeft dan de punten onder analyse.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de uitgangs- inrichting voor het gebruikmaken van de getransformeerde matrix een weergeefin-richting omvat voor het weergeven van een matrix van punten overeenkomend met een patroon, waarin elk punt in de weergegeven matrix een groter aantal geoorloofde toes tanden'.kan hebben dan het equivalente punt daarvan in de oorspronkelijke ma-35 trix toegevoerd aan de eerste moduul. 790 27 09 i '12' 20608/JF/jl A

4. Inrichting volgens conclusie 1,. met het kenmerk, dat de omgeving bestaat uit een N x M array van punten en dat de omgevingssubstitutiemiddelen N x M opslaginrichtingen omvatten.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat de stuurmid- 5 delen middelen omvatten voor het vergelijken van de toestand van het centrale punt in de omgeving met een waarde toegevoerd door de programmeerbare middelen.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stuurmid-delen middelen omvatten voor het vergelijken van de toestanden van de omgevende punten in de omgeving met een waarde toegevoerd door de programmeerbare midde- 10 len. Eindhoven, april 1979. ' t 7902709