Устройство для распознавания образов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д 530571(43) Опубликовано 15. иГосударственный номнтет Совета Мнннстров СССР оо делам нэаоретеннй н открытнй(45) Дата опубликования описания 25.11 Э. и. Крупицкий, А, И, Кунцин, В. С. Эмцин, А, С. Бло и О, Л 1. Зюзин 2) Авторы изобретения 1) Заявитель нинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А, Бонч-Бруевича РОЙС(51 Я РАСГОЗНАВАНИЯ ОБРАЗО зобретение относится ионной техники и мо области ин т быть ис- оматическо форм ац пользо но при и знавания роении го двумерных образов,тных устройств цля расов представляет собойо-электронное устройстобразов с линейным прато устройство имеет огиз изве оэнавания о анало о рас илом вое оптик ознавания ешения, Э раниченную цостовеобразов 111,Другое известное ость распознавания10 устройство ыполнено в для расвиде мноятора си 12познавания образов гоканального оптич электронной схемой кого корре лассификац днако такое устройство н еспечивает Наи нием кво цля ра на оцн ения В э тров пе чного описания п (первич сокого быстродействия,более близким техническим решеизобретению является устройстпознавания образов, соцержащеей оптической , оси источник измодулятор и мультипликатортом устройстве формирование пар ных признаков) распознаваемого иэображения осуществляется при помощи матрицы фотоэлементов с электронным коммутатором, а последующая обработка первичных признаков и принятиерешения проводятся на ЭВЛ 1. Однако применение матрицы фотоэлементов ограничивает количество параллельных каналов обработки, а следовательно, и параметров первичного описания тп распознаваемого иэображения, а использование ЭВМ значительно увеличивает габариты, вес и стоимость системы и понижает быстродействие,Цель изобретения - повышение достоверности и быстродействия распознавания эа счет наличия большого числа каналов обработки (до 10 ), увеличения скорости. обработки и получения возможности использования не только линейного алгоритма обработки как наиболее простого, но и более сложных алгоритмов.Это достигается тем, что, устройство содержит маскированную телевизионйую трубку с генератором развертки и видеоусилителем, подключенную к выходу мультипликатора, три ключа, соединенные с вицеоусилителем, интеграторы, послецовательно соединенные блок вычитания, блок порогового уровня, решающий блок и блок В обучения, формирователь порогового уровня, связанный с блоком обучения, с блоком порогового уровня и одним из ключей, блок стробирования, подключенный к блоку порогового уровня, и блок управле- Э ния, Блок управления соединен с генератором развертки, вторым и третьим ключами, интеграторами, блоком стробирования, блоком обучения и формирователем порогового уровня, а интеграторы - с Ы входами блока вычитания, выхоцами блока обучения, вторым и третьим ключами,Можно использовать вицикон с электронной схемой обучения, управления и принятия решений, 26В качестве маскированной телевизионной трубки может служить обычная телевизионная трубка, у которой на зацнюю стенку планшайбы либо на переднюю поверхность (в случае стекловолоконной планшайбы) фотолитографическим методом нанесена матрица масок с записью бинарных опорных функций У (Х,У)После обработки они будут представлять собой непрозрачный слой металла (например, алю- ф миния) с окнамп в тех местах, гце функции 1 (ху) равны единице, Таким способом легко нанести несколько тысяч масок па площадь поряцка единиц квадратных сантиметров на .планшайбе видикона, Использование такой телевизионной трубки позволяет совместить в одном устройстве функции перемножителя двумерных функций, интегратора и преобразователя параметров М в электрические сигналы.Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже, где 1 - источник излучения; 2-модулятор; 3-мультипликатор;4-маскированная передающая телевизионная трубка; 5 - видеоусилитель; 6 - генератор развертки; 7, 8, 9 - ключи; 10, 11- интеграторы с регулируемой весовой функцией; 12 - блок управления,. 13- блок вычитания; 14 - блок обучения", 15 - блок стробирования; 16 - блок порогового 0 уровня; 17 - формирователь порогового уровня; 18 - решающий блок.Свет от источника 1,излучения, преобразованный в модуляторе 2, поступает на мультипликатор 3 изображений, Мультиплицированные изображения с выхода мультипликатора фокусируются в плоскости перецней либо задней стенки планшайбы маскированной телевизионной трубки 4 в зависимости от того, где размещена матрица масок с записью бинарных опорных функций т (Х,у)таким образом, чтобы каждое мультиплицированное изображение попадало на одну из масок матрицы, Световой поток, прошецший через отдельную маску, пропорционален величине Ю . В соответствующий электрический ток он преобразуется путем считывания потенциала участка мишени, соответствующего цанной маске электронным лучом, управляемым генератором 6 развертки, запускаемым от блока 12 управления, Сечение луча (апертура) должно быть согласовано с формой и размерами отдельной маски.Считанные в видиконе значения В подаются через видеоусилитель 5 одновременно на входы ключей 7, 8, 9, управляемьх блоком 12, В моменты времени, когда считываются коэффициенты е;соответствующие положительным весам, ключ 7 отперт, а ключ 8 заперт и наоборот, В интеграторах 10 и 11 происходит накопление импульсов тока, амплитуда которых пропорциональна тп с весами сг1соответственно, После окончания, операции в блоке 13 вычитания получается напряжение, пропорциональное величинеи + кХ= Ля п, -2"., д тк=кннгде т. проиумерованы таким образом,что номерам= 1,2, исоответствуют Д ) О, а 1 = д+1 П +2д-(О,Это напряжение сравнивается с пороговым значением в блоке 16. После циклаобработки интеграторы 10 и 11 освобождаются от энергии, Нормировка по отношению яркости обрабатываемого изображения осуществляется путем использования "пустой маски", в виде прозрачногоокна. При считывании получается коэффициент п =Я (х,у Мхду, который черезключ 9 подается на формирователь 17 иизменяет пороговое напряжение, Величины Е с Есравниваются в определенный момент времени в конце .цикла обработки, Этот момент задается блоком 15стробирования, В случае превышения порога решающий блок 18 выцает сигнал опринадлежности обрабатываемого изображения к первому классу, а в случае непревышения - ко второму.Обучение состоит в регулировании весов в интеграторах 10 и 11, запоминании.их знаков в блоке 12 управления и530571 Составитель А. КарловРедактор Т, Колодцева Техред Н. Андрейчук Корректс з. 6594 ШИИП 2 Тираж 784 Государственного компо цепам изобрет Москва, Ж, Рауш ПодписноеСовета Министровоткрытийаб.ф д. 4 Ю тета ений 3035 филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул, Проектн регулировании порога. Процесс обученияреализуется с помощью блока 14, Дляобучения могут быть использованы известные рекуррентные процецуры. Однако процесс обучения может проходить и отдель- %но на ЦВМ, а затем в данном устройствевручную можно сделать соответствующиерегулировки. В этом случае система оказывается особенно простой.Использование маскированного видикона выгодно отличает предлагаемое устройство от известных и дает возможностьувеличить на несколько порядков количество каналов и скорость обработки, что значительно повышает надежность распознаваМния. Применение функциональных электронных узлов обучения, управления и принятия решения позволяет отказаться отЭВМи превратить датчик первичных признаковв устройство распознавания, которое может осуществлять работу с использованием как простейшего линейного алгоритма, так и более сложных алгоритмов,а также повысить быстроцействие, снизитьгабариты, вес, стоимость всего устройствафраспознавания,ф ормула из обретения Устройство для распознавания образовсодержащее на оцной оптической оси источник излучения, модулятор и мультипликатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения достоверности ибыстродействия распознавания, оно содержит маскированную телевизионную трубкус генератором развертки и видеоусилителем, соединенную с выходом мультипликатора, три ключа, соециненные с видеоусилителем, интеграторы, последовательносоединенные блок вычитания, блок порогового уровня, решающий блок и блок обучения, формирователь порогового уровня,связанный с блоком обучения, с блокомпорогового уровня и одним из ключей,блок стробирования, связанный с блокомпорогового уровня, и блок управления,соециненный с генератором развертки, свторым и третьим ключами, интеграторами, блоком стробирования, блоком обучения и формирователем порогового уровня;интеграторы соецинены с вхоцами блокавычитания, выходами блока обучения, вторым и третьим ключами,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР417816, кл. 9 06 к 9/00,06.11.73.2. Патент США3.622.988.кл. 340-146 3 р, 23.11.71.3. Авторское свидетельство СССР307411, кл. 0 06 к 9/00, 02,04,71,