SU1644184A2

SU1644184A2 - Устройство дл распознавани изображений

Info

Publication number: SU1644184A2
Application number: SU894716206A
Authority: SU
Inventors: Сергей Жанович Кишенский; Александр Яковлевич Крекер; Геннадий Михайлович Иванов; Валерий Эдмундович Игнатьев
Original assignee: Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1991-04-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и измерительной и вычислительной технике и может быть использовано дл обнаружени аноматьных областей различного рода на статистически однородных изображени х. Целью изобретени вл етс повышение точности устройства путем адаптации к контрастности изображени . Дл этого в устройство введены регистры, компараторы и второй сумматор. При этом выход аналого- цифрового преобразовател подключен к первым входам компараторов и через первый и второй регистры - к вторым входам компараторов соответственно. Выходы компараторов соединены с вторыми входами регистров соответственно . Выходы регистров соединены с входами второго сумматора, выход которого подключен к управл ющим входам первого и второго пороговых элементов. Второй выход распределител импульсов соединен с установочными входами регистров. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл распознавани образцов, может быть использовано дл обнаружени аномальных областей различного рода на статистически однородных изображений и вл етс усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 1091195.

Цель изобретени - повышение точности устройства

На чертеже представлена блок-сх«ма устройства.

Устройство содержит блок 1 сканировани , аналого-цифровой преобразователь 2 (АЦП), первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, п тый 7 и шестой 8 блоки пам ти, первый 9 и второй 10 коммутаторы, формирователь 11 опорных сигналов, распределитель 12 импульсов, первый сумматор 13, генератор 14 импульсов, первый 15 и второй 16 пороговые элементы, элемент И 17. блок 18 индикации, генератор 19 случайных чисел, регистры 20 и 21. компараторы 22 и 23 и второй сумматор 24.

Исходное статистически однородное изображение, на котрром необходимо обнаружить аномальные области, подвергаетс фотоэлектронному преобразованию в блоке 1 сканировани . Аналоговый сигнал с выхода блока сканировани поступает на АЦП 2 и в виде совокупности цифровых отсчетов запоминаетс в первом блоке 3 пам ти. Одновременно с запоминанием последовательных отсчетов сигнала, выдаваемых АЦП, эти отсчеты поступают на регистры, которые в устройстве выполнены как регистры пам ти.

Первым сигналом с второго выхода распределител импульсов в начале аналого- цифрового преобразовани все разр ды

О

Ј

д 00 {ь

ю

регистра 20 устанавливаютс в единичное осто ние. Дальнейшие сигналы, поступаюие на регистр с второго выхода распредеител импульсов на данном этапе налого-цифрового преобразовани , не казывают вли ни на работу регистра 20, который совместно с компаратором 22 выполн ет функцию выделени минимального начащего отсчета в общей последовательности отсчетов, формируемой аналого-цифровым преобразователем.

Это происходит следующим образом.

Отсчет сигнала с выхода АЦП 2 поступат на один из входов компаратора 22, а на второй его оход поступает значение сигнала с регистра 20. В компараторе 22 происходит вычитание значени отсчета с АЦП из значени отсчета с регистра 20. Если значение отсчета, снимаемого с АЦП, меньше, результат вычитани - положительный, что вызывает по вление на выходе компаратора 22 импульса, вл ющегос управл ющим дл регистра 20 и вызывающего запись текущего отсчета, поступающего с АЦП 2 в регистр 20. Таким образом, дальнейшие отсчеты АЦП 2 сравниваютс с содержимым регистра 20 и записываютс в него по мере того, как текущий отсчет определен компаратором 22 меньшим по сравнению с содержимым регистра 20. После окончани аналого-цифрового преобразовани в регистре 20 записан отсчет с минимальным значением .

Аналогичным образом регистр 21 в совокупности с компаратором 23 определ ют значение максимального отсчета в общей последовательности отсчетов, формируемых АЦП 2. Отличие при формировании максимального отсчета заключаютс в следующем: первым сигналом с второго выхода распределител 12 импульсов все разр ды регистра 21 устанавливаютс в нулевое состо ние (имитиру исходный минимальный

отсчет); в компараторе 23 осуществл етс вычитание содержимого регистра 21 из значени текущего отсчета, поступающего с АЦП 2.

Компаратор 23 выдает сигнал на управление записью регистр 21 при положительной разности отсчетов на его входах.

После окончани аналого-цифрового преобразовани в регистре 21 оказываетс записанным, таким образом, максимальный отсчет из совокупности отсчетов, выданный АЦП 2.

Значени минимального и максимального отсчетов с выходов регистров 20 и 21 поступают на сумматор 24, где происходит вычисление разности этих значений. Разность в виде многоразр дного двоичного

числа снимаетс с выхода сумматора 24 в течение всего процесса распознавани , т.е. неизменна при последующих первом и втором этапах распознавани . Указанна разность поступает на управл ющие входы первого 15 и второго 16 пороговых элементов и устанавливает значени их порогов, обеспечива повышение надежности распознавани . Очевидно, что чем меньше

0 контрастность изображени (она пропорциональна значению разности, снимаемому с выхода второго сумматора), тем меньше должны быть пороги пороговых элементов. Дальнейша работа устройства осуществ5 л етс аналогично работе известного устройства и происходит в два последовательных этапа.

На первом этапе формируетс базова выборка отсчетов ркости изображени .

0 При этом под управлением сигналов с генератора 14 импульсов распределитель 12 импульсов переводит коммутатор 9 в состо ние, при котором выход блока 3 пам ти подключаетс к входу блока 4 пам ти, а

5 коммутатор 10 переводитс в состо ние, при котором выход блока 6 пам ти подключаетс к входу блока 3 пам ти. Запускаетс генератор случайных чисел. Случайные числа с его выхода используютс дл формиро0 вани адресов отсчетов ркости изображени (случайным образом). Эти адреса хран тс в блоке б пам ти и в соответствии с входными случайными числами выдаютс на вход блока 3 пам ти. После

5 окончани первого этапа работы в блоке 4 пам ти оказываетс записанной случайна выборка значений отсчетов ркостей изображени , вл юща с опорной и используема на втором этапе собственно

0 распознавани .

На втором этапе осуществл етс распознавание аномальных областей путем сравнени отсчетов ркостей опорной выборки с отсчетами ркостей анализируемых

5 фрагментов.

Дл реализации этого этапа коммутатор 9 переводитс в состо ние, при котором выход блока 3 пам ти подключен к входу блока 5 пам ти, коммутатор 10 переводитс в со0 сто ние, при котором выход блока 8 пам ти подключен к входу блока 3 пам ти. В блоке 7 пам ти хран тс номера фрагментов исходного изображени , подвергаемых распознаванию . В блоке 8 пам ти хран тс

5 адреса отсчетов ркостей каждого из указанных фрагментов.

По сигналу с генератора 14 импульсов распределитель 12 импульсов генерирует импульс в блок 7 пам ти, по которому на его выходе формируетс сигнал, соответствующий номеру фрагмента, подвергающегос распознаванию на данном этапе. Данный сигнал подаетс на вход блока 8 пам ти, с выхода которого на вход блока 3 пам ти выдаютс адреса отсчетов ркостей анализируемого фрагмента. В результате считывани ркостей из блока 3 пам ти в блоке 5 пам ти оказываетс записанной выборка отсчетов ркостей подвергаемого распознаванию фрагмента изображени . Опорна выборка отсчетов ркостей с выхода блока 4 пам ти и анализируема выборка с выхода блока 5 пам ти поступают на входы формировател 11 опорных сигналов ранжировани , который производит формирование последовательности цифровых отсчетов, значени которых соответствуют рангу элементов анализируемой выборки в вариационном р ду, составленном из совокупности отсчетов опорной и анализируемой выборок .

Сформированна таким образом рангова последовательность суммируетс в сумматоре 13 и значение суммы выдаетс на входы пороговых элементов 15 и 16, имеющих разные пороги срабатывани , интервал между которыми определ ет область, при попадании в которую значени выходной суммы первого сумматора 13, принимаетс решение об отсутствии аномального объекта (области) в анализируемом фрагменте изображени . Если же значение суммы не попадает а указанную область, принимаетс решение об обнаружении аномальной области . Пороги пороговых элементов устанавливаютс g соответствии с определенным в сумматоре 24 значением контрастности и индивидуальны дл каждого исходного изображени , преобразованного в совокупность цифровых отсчетов, записанных в блоке 3 пам ти на предварительном этапе.

Состо ние пороговых элементов 15 и 16 дешифрируетс элементом И 17, выходной сигнал которого обеспечивает отображение результатов распознавание в блоке 18 индикации .

Таким образом, предлагаемое, устройство позвол ет реализовать адаптацию устройства к контрастности исходного изображени . Если в известном устройстве

увеличение (уменьшение контрастности относительно некоторого оптимального значени вызывает увеличение) уменьшение суммы ранговой последовательности, снимаемой с выхода первого сумматора 13, а

это может вызвать переход значени суммы (при неизменных порогах элементов 15 и 16) через значение одного из порогов либо внутрь, либо вовне области, задаваемой ими, и соответствен но отсутствие распознавание имеющейс аномальной области (или ее ложное распознавание), то адаптаци порогов пороговых элементов к контрастности исходного изображени позвол ет пропорционально сумме, т.е. ее изменению в зависимости от контрастности изображени , измен ть и пороги элементов 15 и 16 и таким образом корректировать область распознавани аномальных объектов пропорционально изменению указанной суммы, как

следствию вли ни переменной контрастности изображени .

Claims

Формула изобретени Устройство дл распознавани изображений поавт.св. № 1091195,отличающеес тем, что, с целью повышени точности устройства, в него введены второй сумматор, выход которого соединен с другими входами первого и второго пороговых элементов, регистры , информационные входы которых

подключены к выходу аналого-цифрового преобразовател , установочные входы соединены с вторым выходом распределител импульсов, а выходы подключены к информационным входам второго сумматора, и

компараторы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих регистров и аналого-цифрового преобразовател , а входы подключены к синхронизирующим входам соответствующих регистров.