SU898465A1 - Устройство дл распознавани образов - Google Patents

Description

Изобретение относится к техничес- кой кибернетике, в частности к устройствам распознавания образов, и может быть использовано при автоматизации механосборочных работ, осуществляемых с помощью роботов. ^s

Известно устройство, содержащее блок предъявления изображения, оптически связанный с блоком привода, блок формирования характерных признаков, вход которого подключен к блоку ¹⁰ фотоэлектрического преобразования, а выход соединен с блоком выработки сигнала рассогласования, подключенным к блоку памяти, блок управления, соединенный с блоками сравнения, принятия решения и привода [1].

Недостатком этого устройства является его невысокая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные блок предъявления изображения, первый блок сравнения, входы которого подключены к бло2 кам памяти и управления, фотоэлектрй* ческий преобразователь, подключенный к генераторам напряжения развертки, блок оценки ширины экстремума chi— нала, второй блок сравнения, подключенный к блоку памяти, и ключ, входы которого подключены к выходам генераторов напряжения развертки и формирователя сигналов рассогласования, а выход соединен с выходом устройства [2] .

Недостаток данного устройства заключается в невысоком быстродействии .

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый блок сравнения, входы которого соединены с блоком предъявления изображений, с блоком памяти и с блоком управления, подключенным к формирователю сигналов, а выход соединен с фотоэлектрическим преоб3 разователем, подключенным к генератору напряжения развертки, к формирователю сигналов и к вычислитель’ ному блоку, выход которого соединен со вторым блоком сравнения, подключенным к блоку памяти, и первый ключ, входы которого соединены с генератор рами напряжения развертки и с формирователем сигналов, введены последовательно соединенные дешифратор, подключенный к первому ключу и к блоку памяти, сумматор, подключенный к первому ключу, и второй ключ, другой вход которого подключен ко (второму блоку сравнения, а выход является выходом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 предъявления изображения, первый блок 2. сравнения, блок 3 памяти, блок 4 управления, фотоэлектрический преобразователь 5, генераторы 6 и 7 напряжения развертки, вычислительный блок 8, предназначенный для оценки ширины экстремума сигнала, второй блок 9 сравнения, первый ключ 10, формирователь 11 сигналов (рассогласования) .дешифратор 12, сумматор 13 и второй ключ 14.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1, реализованный, например, на основе электронно-лучевой трубки с запоминанием, воспроизводит изображение обстановки, например деталей на конвейере. Блок 3 вводит в блок 2 эталонное изображение опознаваемых образов в виде нескольких расположенных рядом кадров изображений отдельных опознаваемых образов, зафиксированных на фотопленке или на оптическом управляемом транспорте. По другому входу в блок 2 поступает изображение опознаваемого образа .из блока 1. Первый блок сравнения 2, представляющий собой, например оптический коррелятор Верджера, вычисляет взаимно-корреляционную функцию предъявляемого образа и изображения эталонных образов, зафиксированных на фотопленке блока памяти 3. Поскольку эталонное изображение образовано несколькими рядом расположенными изображениями образов, взаимно-корреляционная функция на выходе блока 2 также является суммой корреляционных функций предъявляемого образа с каждым эталонным кадром, но сдви нутых друг относительно друга на соответствующую величину. Световая картина на экране фотоэлектрического преобразователя 5 преобразуется в последовательность электрических сиг•налов. Напряжение развертки при считывании световой картины при этом обеспечивается генераторами 6 и 7· Выходной сигнал фотоэлектрического 10 преобразователя 5 поступает в формирователь 11 сигналов рассогласования. Выходной сигнал формирователя 11 сигналов рассогласования, воздействуя через блок 4 на блок 2, повора15 чивает последний вокруг оптической оси так, что максимальный сигнал фотоэлектрического преобразователя 5 достигает своего наибольшего значения, Формирователь 11 сигналов рассогласования выдает сигнал на ключ 10 в момент достижения выходным сигналом фотоэлектрического преобразования 5 максимального (для каждой из корреляционных функций) сигнала. Ключ 10, 25 открываясь при наличии сигнала с выхода формирователя 11, пропускает на свой выход напряжения разверток с генераторов 6 и 7, пропорциональные координатам максимума каждой из корреляционных функций. Дешифратор 12 округляет упомянутые значения координат до ближайших целых чисел. С выхода дешифратора сигнал поступает в блок 3, который выдает соответст₃₅ вующему кадру значение эталонной ширины экстремума его корреляционной функции в блок 9. На другой вход этого блока с выхода блока 8 поступает напряжение пропорциональное ₄₀ ширине, например на уровне 0,5 максимума для корреляционной функции каждого из кадров эталонных образов. В случае совпадения реальной ширины и эталонной ширины экстремума в бло₄₅ ке 9 происходит опознавание предъявляемого образа и открывается второй ключ 14, который выдает на выход устройства значения напряжения с выхода сумматора 13, пропорциональное координатам опознанного образа.

⁵⁰ Введение новых узлов и элементов, а также новых конструктивных связей, позволяет существенно повысить быстродействие устройства.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к техничес- кой кибернетике, в частности к устрой ствам распознавани  образов, и может быть использовано при автоматизации механосборочных работ, осуществл емых с помощью роботов. Известно устройство, содержащее блок предъ влени  изображени , оптически св занный с блоком привода, блок формировани  характерных признаков , вход которого подключен к блоку фотоэлектрического преобразовани , а выход соединен с блоком выработки сигнала рассогласовани , подключенным к блоку пам ти, блок управлени , соединенный с блоками сравнени , прин ти  решени  и привода 1. Недостатком этого устройства  вл етс  его невысока  надежность. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее последовательно соединенные блок предъ  лени  изображени , первый блок сравне ни , входы которого подключены к бло кам пам ти и управлени , фотоэлектрический преобразователь, подключенный к генераторам напр жени  развертки, блок оценки ширины экстремума си1- нала, второй блок сравнени , подключенный к блоку пам ти, и ключ, входы которого подключены к выходам генераторов напр жени  развертки и формировател  сигналов рассогласовани , а выход соединен с выходом устройства 2. Недостаток данного устройства заключаетс  в невысоком быстродействии . Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее первый блок сравнени , входы которого соединены с блоком предъ влени  изображений, с блоком пам ти и с блоком управлени , подключенным к формирователю сигналов, а выход соединен с фотоэлектрическим преобразователем , подключенным к генератору напр жени  развертки, к формирователю сигналов и к вычислитель ному блоку, выход которого соединен со вторым блоком сравнени , подключенным к блоку пам ти, и первый ключ входы которого соединены с генераторами напр жени  развертки и с формирователем сигналов, введены последовательно соединенные дешифратор, подключенный к первому ключу и к блоку пам ти, сумматор, подключенный к первому ключу, и второй ключ, другой вход которого подключен ко {второму блоку сравнени , а выход  вл етс  выходом устройства. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 предъ  лени  изображени , первый блок 2. сравнени , блок 3 пам ти, блок управлени , фотоэлектрический преобразователь 5, генераторы 6 и 7 напр жени  развертки, вычислительный блок 8, предназначенный дл  оценки ширины экстремума сигнала, второй блок 9 сравнени , первый ключ 10, формирователь 11 сигналов (рассогласовани ) ,дешифратор 12, сумматор 13 и второй ключ 1 4. Устройство работает следующим образом. Блок 1, реализованный, например, на основе электронно-лучевой трубки с запоминанием, воспроизводит изображение обстановки, например деталей на конвейере. Блок 3 вводит в блок 2 эталонное изображение опознаваемых образов в виде нескольких расположенных р дом кадров изображений отдельных опознаваемых образов, зафиксированных на фотопленке или на оптическом управл емом транспорте По другому входу в блок 2 поступает изображение опознаваемого образа .из блока 1. Первый блок сравнени  2 представл ющий собой, например опти ческий коррел тор Берджера, вычисл е взаимно-коррел ционную функцию предъ вл емого образа и изображени  эталон ных образов, зафиксированных на фотопленке блока пам ти 3. Поскольку эталонное изображение образовано несколькими р дом расположенными изображени ми образов, взаимно-корр л ционна , функци  на выходе блока 2 также  вл етс  суммой коррел ционных функций предъ вл емого образа с каждым эталонным кадром, но сдвинутых друг относительно друга на соответствующую величину. Светова  картина на экране фотоэлектрического преобразовател  5 преобразуетс  в последовательность электрических сигналов . Напр жение развертки при считывании световой картины при этом обеспечиваетс  генераторами 6 и 7. Выходной сигнал фотоэлектрического преобразовател  5 поступает в формирователь 11 сигналов рассогласовани . Выходной сигнал формировател  11 сигналов рассогласовани , воздейству  через блок Ц на блок 2, поворачивает последний вокруг оптической оси так, что максимальный сигнал отоэлектрического преобразовател  5 достигает своего наибольшего значени . Формирователь 11 сигналов рассогласовани  выдает сигнал на ключ 10 в момент достижени  выходным сигналом фотоэлектрического преобразовани  5 максимального (дл  каждой из коррел ционных функций) сигнала. Ключ 10, открыва сь при наличии сигнала с выхода формировател  11, пропускает на свой выход напр жени  разверток с генераторов 6 и 7 пропорциональные координатам максимума каждой из коррел ционных функций. Дешифратор 12 округл ет упом нутые значени  координат до ближайших целых чисел. С выхода дешифратора сигнал поступает в блок 3, который выдает соответствующему кадру значение эталонной ширины экстремума еГо коррел ционной функции в блок 9. На другой вход этого блока с выхода блока 8 поступает напр жение пропорциональное ширине, например на уровне 0,5 максимума дл  коррел ционной функции каждого из кадров эталонных образов. В случае совпадени  реальной ширины и эталонной ширины экстремума в блоке 9 происходит опознавание предъ вл емого образа и открываетс  второй ключ 1, который выдает на выход устройства значени  напр жени  с выхода сумматора 13, пропорциональное координатам опознанного образа. Введение новых узлов и элементов а также новых конструктивных св зей, позвол ет существенно повысить быстрюдействие устройства. Формула изобретени  Устройство дл  распознавани  образов , содержащее первый блок сравнени , входы которого соединены с бло ком предъ влени  изображений, с блоком пам ти и с блоком управлени , подключенным к формирователю сигналов , а выход соединен с фотоэлектрическим преобразователем, подключенным к генераторам напр жени  разверт ки, к формирователю сигналов и к вычислительному блоку, выход которого соединен со вторым блоком сравнени  подключенным к блоку пам ти, и первыи ключ, входы которого соединены с генераторами напр жени  развертки и с формирователем сигналов, о т ичающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  уст5 ройства, оно содержит последовательi«отсоединенные дешифратор, под нныи к первому ключу и к б;оку;; ::; ти, сумматор, подключенный к первокотГго ДРУГоГ ход КОТОРОГО подключен ко второму блоку -«-;; Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США If 3 B2k62 кл.З«0-1 б.З, опубпик.1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке tT 2793956, кл. G 06 К 9/00, 29,01.80.