Устройство для формирования признаков

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ249092 Союз Советских Социалистических Республикриоритет Комитет по делам юллетеньбретений и открытии Совете МинистровСССР Опубликовано 18.Ч 11.19 ата опубликования. описания 26,ХП.1969 Авторизобретени В. Потабе 3 аявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВИЗОБРАЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГОРАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ Изобретение относится к области распознавания образов и может быть использовано в системах, обеспечивающих распознавание печатных и рукописных текстов, личности по вокалограмме, почерку, дактилоскопическим отпечаткам, установление мест и причин неисправности оборудования по видеограммам или автокоррелограммам рабочих шумов и идентификацию прочих визуальных, фотографических, радиолокационных, звуколокационных изображений и других двумерных сигналов.Известны устройства для формирования признаков изображений в системах автоматического распознавания образов, содержащие объектив, разделитель лучистого потока, оттенительные и функциональные маски, приемник излучения и усилители. Известно также использование для выделения инвариантных признаков изображений параллельных преобразователей сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов и параллельных преобразователей сигналов центральных моментов в сигналы признаков-инвариантов,Предлагаемое устройство отличается тем, что У выходов приемника излучения через последовательно расположенные блок из У усилителей и параллельный преобразователь У сигналов начальных моментов изображения в У - 2 сигналов его центральных моментов соединены с У - 2 входами параллельного преобразователя сигналов центральных моментов изображения в У в сигналов признаков-инва риантов (У= И 2.п(п+1) при п=2, 3, 4, 5 ).Зто обеспечивает возможность формирования признаков изображений, произвольно изменяющихся во времени в пределах периода их распознавания (если эти изменения не выхо дят за рамки какой-либо х-параметрическойгруппы линейных преобразований на плоскости), и позволяет увеличить скорость работы и отношение числа формируемых признаков к числу элементов устройства по мере роста 15 числа формируемых признаков.Для обеспечения последовательного по времени формирования признаков-инвариантов проекций отдельных объектов в сложном изображении дополнительный (У+1) -й выход 20 разделителя лучистого потока присоединен кприемнику излучения, содержащему У матриц по Ь чувствительных элементов с общим суммирующим выходом и с Е дополнительными входами каждая, через последовательно 25 расположенные (У+ 1) -ую дополнительнуюоттенительную маску и дополнительный блок выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении, имеющий ЕХУ управляющих выходов для последовательного по 30 времени задания текущего множества элементов матриц, по которому производится суммирование.Кроме того, в предлагаемом устройстве дополнительно установлена апертурная диафрагма объектива, соединенная через дополнительный блок управляемого привода .диафрагмы с выходом усилителя сигнала, снимаемого с того чувствительного элемента приемника излучения, перед которым отсутствует функциональная маска, что позволяет уменьшить погрешности, вызываемые отклонением характеристик. элементов от линейных, и уровень собственных шумов элементов.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, где: 1 - . объектив;2 - разделитель лучистого потока; 3 - блок оттенительных масок; 4 - блок функциональных масок (для двумерных степенных функций); 5 - приемник излучения (блок чувствительных элементов); б - блок усилителей;7 - параллельный преобразователь сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов изображения; 8 - параллельный преобразователь сигналов центральных моментов изображения в сигналы признаков-инвариантов изображения; 9 - блок последовательного по времени выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении; 10 - приемник излучения (блок матриц чувствительных элементов с общим выходомсуммирующим по задаваемому блокам 9 множеству элементов каждой);11 - блок управляемого привода апертурной диафрагмы объектива; 12 - управляемая апертурная диафрагма объектива.Предлагаемое устройство работает следующим образом. Объектив 1 при помощи разделителя 2 лучистого потока на У идентичных потоков строит в У плоскостях, в которых расположено У оттенительных масок 3 (выравнивающих облученность по полю изображения объектива) и У - 1 функциональных масок 4 (для двумерных степенных функций), У изображений объекта, расположенного в пределах угла изображения объектива,Размещенный на выходе оптической системы приемник излучения 5, содержащий У чувствительных элементов, формирует У сигналов, пропорциональных начальным моментам (по прямоугольной области, в которую вписывается поле изображения объектива), функции распределения облученности изображения.У сигналов, формируемых приемником излучения, усиливепотся блоком б из 1 Ч усилителей и через параллельный преобразователь 7 У сигналов начальных моментов изображения в У - 2 сигналы центральных моментов изображения поступают на параллельный преобразователь 8 (У - 2) сигналов центральных моментов изображения в У - х сипналы его признаков-инвариантов, величины которых не меняются при преобразованиях распознаваемого изображения в пределах х-параметриче 45 50 55 60 (5 Предмет изобретения1. Устройство для формирования признаков изображений в системах автоматического распознавания образов, содержащее объектив, разделитель лучистого потока на У идентичных потоков, У оттенительных и У - 1 функ. циональиых масок, У-канальный приемник излучения, усилители, параллельный преобразователь сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов, параллельный преобразователь сигналов центральных моментов изображения в сигналы признаков-ин вариантов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования признаков изображений, произвольно изменяющихся во времени в пределах периода их распознавания (если эти изменения не выходят за рамки какой-либо х-параметрической группы линейных преобразований на плоскости), увеличения скорости работы и отношения числа формируемых призна 4ской группы линейных преобразований на плоскости,Для обеспечения последовательного повремени формирования признаков-инвариан 5 тов проекций отдельных объектов в случаеналичия на входе устройства сложенного изображения (совокупности объектов, знакови т. п.) дополнительный (У+1)-выход разделителя лучистого потока 2 присоединен к при 10 емнику излучения 10, содержащему У матрицпо Е чувствительных элементов с общим выходом, суммирующим по задаваемому Ь управляющими дополнительными входами множеству элементов каждая, через последова 15 тельно расположенные (У+1)-ую дополнительную оттенительную маску блока 3 и дополнительный блок 9 выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении,имеющий 1.ХУ управляющих блоком 10 вы 20 ходов для последовательного во времени задания текущего множества элементов матриц,по которому производится суммирование (допустимые значения У равны и (и + 1), гдеп=2,3,4, о ).25 Для ограничения динамического диапазонасигналов в блоках 5, б, 7, 8, 9, 10 и, следовательно, уменьшения погрешностей, вызываемых отклонением характеристик блоков отлинейных при больших динамических диапаЗ 0 зонах сигналов, и для уменьшения уровня собственных шумов блоков дополнительно вводимая в устройство апертурная диафрагма 12объектива 1 соединена через дополнительновводимый блок 11 управляемого приводаЗ 5 апертурной диафрагмы с выходом усилителясигнала, снимаемого с того чувствительногоэлемента приемника излучения 5 (или матрицы чувствительных элементов приемника излучения 10), перед которым отсутствует функ 40 циональная маска и который формирует сигнал, пропорциональный средней по полю изображения объектива 1 облученности.249092 Составитель Г. П, ШибановТехред 3. Н. Тараненко Корректор С. М. Сигал Редактор В. Сорокин Заказ 3434/10 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва )К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 5ков к числу элементов устройства по мере роста чисел формируемых признаков, У выходов приемника излучения через последовательно расположенные блок из У усилителей и параллельный преобразователь У сигналов начальных моментов изображения в У - 2 сигналов его центральных моментов соединены с У - 2 входами параллельного преобразователя сигналов центральных моментов изображения в У - х сигналов призиаков-инвариантов (У=1/2.п(п+1) при п=2, 3, 4, 5, ).2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения последовательного по времени формирования признаков-инвариантов проекций отдельных объектов в сложном изображении, дополнительный (У+1) -ый выход разделителя лучистого потока присоединен к приемнику излучения, содержащему У матриц по 1. чувствительных элементов с общим суммирующим выходом и с Ь дополнительными входами каждая, через последовательно расположенные (У+1) -ую дополнительную оттенительную маску и дополнительный блок выделения проекций отдельных объ ектов в сложном изображении, имеющий1.ХУ управляющих выходов для последовательного по времени задания текущего множества элементов матриц, по которому производится суммирование.10 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеесятем, что, с целью уменьшения погрешностей, вызываемых отклонением характеристик элементов от линейных, и уменьшения уровня собственных шумов элементов, в нем допол нительно установлена апертурная диафрагмаобъектива, соединенная через дополнительный блок управляемого привода диафрагмы с выходом усилителя сигнала, снимаемого с того чувствительного элемента приемника излуче ния, перед которым отсутствует функциональная маска.