Способ формирования признаков изображения при распознавании

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 06 К 9/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВ СР 4 йь С вЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИД(71) Институт космических исследований природных ресурсов АН Азербайджанской ССР(54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРИ РАСПОЗНАВАНИИ,основанный на преобразовании изображения в периодический функциональныйсигнал, соответствующий проекции изображения на координатную ось в плоскости изображения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения способа, преобразование изображения в периодический функциональныйсигнал осуществляют путем сканирования изображения плоским лучом, вращающимся вокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости иэображения,преобразуют полученный периодическийфункциональный сигнал в дискретныйспектр, выделяют иэ него гармоникус максимальной амплитудой, по которойнормализуют амплитуды гармоник дискретного спектра, последний принимаютв качестве признаков при распознанании изображений, 11045491 О Однако в известном способе при формировании информативных признаков изображения используются отсчеты локальных экстремумов, количество котоИзобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении систем распознавания образов,Известен способ для распознаваниязнаков, основанный на динамическоманализе информации, поступающей присканировании знаков с целью ихидентификации, в котором продольныйряд сканирующих элементов системыпросматривает распознаваемые знакипо соответствующему множеству горизонтальных путей сканирования. В результате сканирования каждого знакавырабатывается одно или несколько 15последовательных множеств состояний,соответствующих состояниям выходанекоторого элемента. Далее способпредусматривает запоминание временнойпоследовательности, сравнение с эталонными последовательностями и принятие решения по результатам сравнения 1 3.Недостатками указанного способаявляются большой объем информативных 25признаков, сложность операции вьделения признаков и алгоритма распознавания, Этот способ предполагает разложение поля изображения. в растр, чтоне обеспечивает высокой скорости счи- З 0тывания и предусматривает использование сложных алгоритмов формирования и вьделения информативных признаков.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является способформирования признаков иэсбраженияпри распознавании, основанный напреобразовании изображения в периодический функциональный сигнал, В известном способе функциональный сигналформируют путем преобразования проекций изображения на первую координатную ось, расположенную в плоскостиизображения, при равномерном изменении угла поворота изображения вокругвторой координатной оси, перпендикулярной плоскости изображения, фиксируют последовательность локальныхэкстремальных уровней, выделяют изних сигнал глобального экстремального уровня по которому нормализуютпоследовательность локальных уровнейфункционального сигнала2 3. рых не может бьггь заранее определенным и зачастую является достаточнобольшим, что ведет к значительномуусложнению способа преобразованияизображения в периодический функциональный сигнал, усложнению алгоритмараспознавания и увеличению временираспознавания,Цель изобретения - упрощениеспособа формирования признаков иэображения при распознавании.Поставленная цель достигаетсятем, что преобразование изображенияв периодический функциональный сигналосуществляют путем сканирования изображения плоским лучом, вращающимсявокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости изображения, преобразуют полученный периодический функциональный сигнал в дискретный спектр,вьделяют из него гармонику с максимальной амплитудой, по которой нормализуют амплитуды гармоник дискретного спектра, последний принимают вкачестве признаков при распознаванииизображений.Способ осуществляется следующимобразом.С помощью сканирующей разверткиизображения плоским световым лучом,совершающим периодическое вращательное движение вокруг оптической оси,перпендикулярной плоскости изображения, получается периодическая последовательность электрических аналоговиэображения, которая поступает наанализатор гармоник, осуществляющийфильтрацию гармоник, вьделение максимального значения иэ совокупностигармоник и нормализацию по максимумудискретного спектра. С выхода анализатора гармоник нормализованные амплитуды дискретного спектра поступают вблок распознавания, который содержитв себе субблоки памяти, сравнения ипринятия решения по результатам сравнения. Принятие решения о принадлежности распознаваемого иэображения кодному из классов осуществляется поокончании процедуры спектральногоанализа периодической последовательности электрических аналогов изображения.На фиг.1 показана функциональная схема устройства, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 - последовательность электрических аналогов изображения при вращающейся периоди1104ческой разиертке плоским сканирующим лучом.Распознаваемое изображение находится на кадре-носителе 1, который сканируется плоским световым лучом, формируемым в блоке 2 узкой щелью, вращается с определенной частотой вокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости кадра-носителя 1. Плоский сканирующий луч, модулироианный 1 О двуградационным изображением, фокусируется и поступает и фотоприемник 3, выход которого соединен с входом анализатора 4 гармоник, содержащим узел 5 фильтров гармоник, узел 6 вы деления максимальной амплитуды и .узел 7 нормализации. Выход анализатора 4 гармоник подключен к входу блока 8 распознавания, который содержит субблоки эталонов 9, сравнения 10 и при нятия решения 11.Получающееся при такой развертке описание изображения относительными дискретными спектрами является иннариантным как и аффинным преобразоиа ниям иэображения, так и к оптическим преобразованиям, таким как изменение яркости и контрастности, Изменение масштаба или яркости ведет лишь к увеличению постоянной составляющей тока фотоприемника 3, а нормализация гармоник дискретного спектра по максимальному значению в анализаторе приводит к тому, что различным по масштабу или яркости изображениям35 одного класса соответствует одна и та же совокупность относительных гар 549 4моник дискретного спектра, а диапазонизменения амплитуд гармоник всегданаходится в пределах от нуля до единицы.Количество спектральных состаиляющих, принимаемых в качестве информативных признаков в предлагаемом способе распознавания, определяется ис,ходя из количества распознаиаемыхизображений И и уровней квантованияпредела изменения амплитуд гармоникдискретного спектра щ. Число информативных признаков п определяетсяиэ соотношения Б = пР.Использование амплитуд относительных дискретных спектров и качествеинформативных признаков позволяетпредлагасмому способу распознаваниябыть инвариантным к аффинным и оптическим преобразованиям, к изменениямстепени освещенности изображения,фона и коэффициентов прозрачностиили отражения кадра-носителя иэображения, при значительном уменьшенииколичества информативных признаков,что, и свою очередь, обеспечиваетвозможность упрощения способа формирования признаков при распознаванииизображений.По сравнению с базовым объектом,2 , предлагаемый способ предполагает использование значительно меньшего количества информативных признаков и обеспечивает упрощение алгоритма распознавания, что в свою очередьведет к экономии машинного времени иуменьшению затрат.ВНИИПИ Заказ 52 Ь 4/37 Тираж Ь 99 ПодписноеФилиал ПОП Патент , г.укгород, ул.Проектная, 4