SU1665395A1 - Устройство дл распознавани изображений объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к устройству дл  распознавани  изображений объектов. Цель изобретени  состоит в повышении точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  путем формировани  признаков, инвариантных относительно угла поворота и масштаба изображени  одновременно, что обеспечиваетс  введением второго блока пам ти, двух коммутаторов и блока проецировани  изображений. 9 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике, в« частности к устройству дл  распознавани  изображений объектов.

Цель-изобретени  - повышение точности распознавани .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - селектор контура изображени ; на фиг.З - блок фотоэлектрического преобразовани ; на фиг.4 - узел счетчиков; на фиг.5 - вычислительный блок; на фиг.6 - блоки погруппово- го вычислени  признаков; на фиг.7- первый блок пам ти; на фиг.8 - блок классифика ции; на фиг.9 - второй блок пам ти.

Устройство (фиг.1) содержит селектор 1 контура изображени , блок 2 фотоэлектрического преобразовани , синхронизатор 3, включающий генератор 4 импульсов, узел 5 счетчиков, блок 6 функционального преобразовани , вычислительный блок 7, первый 8 и второй 9 коммутаторы, первый 10и второй 11 блоки пам ти, олок 12 классификации.

Селектор контура изображени  (фиг.2) содержит коллиматор 13, носитель 14, модул тор 15, анализатор 16, лазер 17, коллиматор 18, источник 19 напр жени , источник 20 света, лучи 21.

Блок фотоэлектрического преобразовани  (фиг.З) включает линейку фотоприемников 22, затвор 23, схему 24 считывани , генератор 25 импульсов, регистр 26 сдвига, дифференцирующий элемент 27, выполненный в виде  чейки, волоконно-оптический преобразователь, который входит в блок 2 (на фиг.З не показан).

Узел счетчиков (фиг.4) содержит ключ 28 и счетчики 29 и 30.

Вычислительный блок (фиг.5) содержит удвоители 31 частоты, квадраторы 32 и блоки 33 погруппового вычислени  признаков.

Блоки погруппового вычислени  признаков (фиг.6) содержат генератор 34 импульсов , умножители 35, сумматор 36, регистр 37 сдвига, ключи 38 и 39, счетчик 40,

сл

с

о о сл

СО

о сл

инвертор 41, регистр 42 сдвига, элемент 43 задержки и ключ 44.

Первай блок пам ти (фиг.7) содержит генератор 45 импульсов, регистры 46 сдвиге , затворы 47.

Блок классификации (фиг.8) содержит ключ 48, узел  чеек 49 пам ти, узел 50 параметров , сумматоры 51, детекторы 52 макси- Мума, элемент 53 ИЛИ, узел 54 задани  параметров классов, генератор 55 линейно- гр напр жени  со сбросом.

Второй блок пам ти (фиг.9) содержит 56 считывани  зар довых пакетов, элементы 57 аналоговой пам ти, генератор 58 импульсов, кюч 59, дифференцирующую  чейку 60.

Устройство работает следующим обра- .

Контур изображени  объекта с помощью селектора 1 (фиг.1) проецируетс  на блок 2.

На первом этапе импульс синхронизатора 3 поступает на синхронизирующий dxofl блока 2.

При этом счетчик 30 (фиг.4) переходит в заданное состо ние, а с другого выхода синхронизатор 3 переводит контакты в коммутаторах 8 и 9 в соответствующие положени , после чего счетчик 30 самообнул етс , а тот же сигнал синхронизатора 3 открывает затвор 23 блока 2 (фиг.З).

За один период работы генератора 25 зар довые пакеты из линеек фотоприемни- KJDB 22 через открытые затворы 23 перетека- к|)т в сдвиговые регистры 26 и Перемещаютс  в направлении схем 24 считывани . В момент окончани  первого этапа зар довые пакеты наход тс  в предпоследней  чейке сдвиговых регистров 26.

На втором этапе зар довые пакеты, сформированные в соответствующей  чейке линейки 22, перетекают в последние  чейки ( чейки считывани ) регистров 26. Потенциалы зар довых пакетов поступают на затворы транзисторов и на выходах схем 24 формируютс  электрические сигналы, пропорциональные соответствующим сигналам изображени . Одновременно эти потенциалы прикладываютс  к обкладке конденсаторов, где запоминаютс .

В момент обнулени  на выходе Ф1 генератора 25 зар довые пакеты в  чейках считывани  регистров 26 рассасываютс , однако потенциалы, соответствующие величинам этих зар довых пакетов, сохран ютс  на конденсаторах и, таким образом, сигналы на выходах схем 24 до поступлени  очередного импульса Ф1 остаютс  неизменными .

Содержимое всех соответствующих  чеек линеек 26 считываетс  одновременно, поэтому в течение одного периода работы генератора 25 распределение сигналов на

выходах схем 24 соответствует столбцу сигналов изображени .

Сигналы с выходов схем 24,  вл ющихс  выходами блока 2 фотоэлектрического преобразовани , оказываютс  приложенными через коммутатор 8 и блок 6 функционального преобразовани  к входам блока 7. В блоке 7 в момент поступлени  на его вход четвертого импульса начинаетс  вычисление сигналов-признаков дл  соответствующего столбца исходного изображени .

За врем  первого периода работы генератора 25 производитс  вычисление сигналов-признаков столбца электрических

сигналов матрицы.

В начале следующего периода работы генератора 25 импульс Oi сдвигает зар довые пакеты, сформированные в  чейках линеек фотоприемников 22. в  чейки

считывани  сдвиговых регистров 26 и своим передним фронтом через дифференцирующую  чейку 27 открывает транзисторы. При этом конденсаторы С1 разр жаютс . Таким образом, происходит смена сигналов на выходах блока 2. Одновременно импульс Oi с выхода генератора 58 осуществл ет запись в соответствующую линейку  чеек элементов 57 пам ти (фиг.9) блока 11 набора сигналов-признаков , соответствующих столбцу

матрицы изображени .

За врем  следующего периода работы генераторов 25 и 58 осуществл ютс  вычисление и запись набора сигналов, соответствующих сигналам-признакам столбца

матрицы изображени , в соответствующую линейку элементов пам ти блока 11. При этом одновременно осуществл етс  сдвиг записанной на предыдущем периоде генератора 58 информации в следующую линейку  чеек пам ти блока 11 и т.д.

Второй этап заканчиваетс  в тот момент времени, когда на выходах блока 7 по витс  набор сигналов, соответствующих

сигналам-признакам первого столбца исходного изображени .

С началом третьего этапа на вход узла 5 счетчиков поступает импульс генератора 4. Счетчик 29 переходит в заданное состо ние

и на выходе узла 5 формируетс  сигнал, который переводит электрические контакты в коммутаторах 8 и 9 в положени  62 и 63, а ключ 59 в блоке 11 - в положение 65. Этот же сигнал переводит ключ 28 в положение 68, после чего счетчик 29 самообнул етс .

Одновременно сигналы, по вившиес  на выходе блока 7 в конце первого этапа, записываютс  в соответствующую линейку элементов 57 пам ти блока 11. За врем  первого периода работы генератора 58 зар довые пакеты, соответствующие вычисленнымнапервомэтапе сигналам-признакам, сдвигаютс  в направлении схем 56 считывани  и с началом следующего периода работы генератора 58 по вл ютс  на выходах схем 56 считывани , которые  вл ютс  выходами блока 11. Работа блока 11 на третьем этапе аналогична работе сдвиговых регистров блока 2 фотоэлектрического преобразовани  на втором этапе.

Набор сигналов-признаков, соответствующих строке, вычисленный по столбцам на втором этапе массива сигналов-признаков , через коммутатор 8 поступает на вход блока 7, где за период работы генератора 58 осуществл етс  вычисление инвариантных признаков. В начале следующего периода работы генератора 58 сигналы с выхода блока 7 записываютс  в  чейки блока 10. Одновременно следующий набор сигналов, соответствующих строке массива, поступает на вход блока 7 и т.д.

Третий этап заканчиваетс  в тот момент времени, когда на выходах блока 7 по витс  набор сигналов, соответствующих первой строке вычисл емого на втором этапе массива ,

С началом четвертого этапа сигналы с выхода блока 7 записываютс  в соответствующие  чейки линеек сдвиговых регистров блока 10 пам ти, а очередной импульс поступает на вход узла 5. При этом счетчик 30 переходит в соответствующее состо ние и на выходах узла 5 формируетс  сигнал. Сигнал переключает контакты коммутаторов 8 и 9 в положени  62 и 64, и ключ 59 в блоке 11 - в положение 66. Сигнал с выхода узла 5 открывает затворы 23 блока 2 и затворы 47 блока 10.

Этот же сигнал переводит ключ 28 в положение 67, после чего счетчик 30 самообнул етс , При этом в блоке 12 замыкаетс  управл емый ключ 48 (фиг.8) и к электродам узла 49  чеек пам ти прикладываетс  напр жение разрешени  записи Е. В  чейки пам ти узла 49 через открытые затворы 47 блока 10 записываютс  интервальные признаки исходного распознаваемого изображени .

Сигнал с узла 5 одновременно запускает генератор 55 блока 12 и с этого момента времени начинаетс  этап классификации.

Линейно нарастающее напр жение с выхода генератора 55 (фиг.8) прикладываетс  к вторым входам детекторов 52 максиму ма. На первый вход соответствующего детектора 52 поступает другой сигнал.

Величина выходного сигнала с выхода

сумматора 51 представл ет собой скал рное произведение, вычисл емое с помощью соответствующего набора весовых  чеек и сумматора. Распределение весов в каждом канале устанавливаетс  таким, чтобы обеслечить максимальное (по сравнению с другими каналами)значение сигнала на выходе сумматора 51 этого канала при предъ влении устройству изображени 

Каждое из вычисленных значений прикладываетс  к первому входу соответствующего детектора 52. Таким образом, на входе детектора 52 действует сумма двух сигналов .

При возрастании напр жени  первым

срабатывает детектор 52 того канала, на выходе которого эта сумма наибольша  На выходе этого блока формируетс  стандартный импульс, причем номер канала с импульсом определ ет класс распознаваемого изображени  объекта.

Далее импульс с выхода детектора 52 через  чейку элемента 53 поступает на вход сброса генератора 55 и срывает генерацию

напр жени . На этом этап классификации предъ вленного к распознаванию изображени  объекта завершаетс  и, таким образом , завершаетс  цикл работы устройства

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  распознавани  изображений объектов, содержащее блок фотоэлектрическогопреобразовани ,

   синхронизирующий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а информационный вход подключен к второму выходу синхронизатора, первый блок пам ти , синхронизирующий вход которого

   соединен с первым выходом синхронизатора , управл ющий вход подключен к второму выходу синхронизатора, а выходы соединены с информационными входами блока классификации, управл ющий вход которого подключен к второму выходу синхронизатора , а выход  вл етс  выходом устройства, и вычислительный блок, синхронизирующий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а информационные

   входы подключены к выходам блока функционального преобразовани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит второй блок пам ти , синхронизирующий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а

   управл ющий вход подключен к третьему выходу синхронизатора, первый коммутатор , одни-информационные входы которого соединены с выходами блока фотоэлектрического преобразовани , другие информационные входы подключены к выходам второго блока пам ти, управл ющий вход соединен с третьим выходом синхронизатора , а выходы первого коммутатора соединены с информационными входами блока

   0

   функционального преобразовани , второй коммутатор, информационные входы которого подключены к выходам вычислительного блока, управл ющий вход соединен с третьим выходом синхронизатора, а выходы подключены к информационным входам первого и второго блоков пам ти, и селектор контура изображени , выход которого оптически св зан с информационным входом блока фотоэлектрического преобразовани .

   Фиа.2

   От Bib Отбл.5

   Ъ

   8ы.2 5л/х. 7

   ФигА

   2kz

   От блокао t

   От блока 6

   К блоку 9

   Фиг. 5

   ю

   О)

   оо

   LT)

   со

   CD

   ТТ777

   3

   оо

   i-Ч

   Ǥ

   «о

   «5

   о

   °са

   to

   сл

   oi

   :з

   «м

   « 5

   «Q