Устройство для нормализацийизображений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 16.11,79 (21)с присоединением заявки Йо 84484 ударствеиныи комитет СССР о делай изобретений) Заявители 4) УСРОЙСТ Я НОРМАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ раметров нормалосуществляетсятем перебора всний эталонногочисло возможныхпараметров иэобрпереборов составит щф.Цель изобретения заключается в повышении быстродействия устройстваДля достижения поставленной цели в предложенное устройство дополнительно введены блок преобразования фурье текущего изображения, включенный между выходом блока считывания текущего изображения и вторык входом блока корреляционного сравне ния, и блок преобразования фурье эталонного изображения, включенный межДУ выходом блока эталонных,изображений и вторьва входом блока преоб разования изображений. На черт устройстваОно сод кущего изо эования фу блок корр блок этало преобразов ержит блок считы бражения 1, блок рье текущего изо еляционного сравнных изображений ния фурье эталон вания тепреобрабражения 2,ения 3,4, блокного иэоб Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано при построенин систем распознавания образов.Известны устройства для нормали"эации иэображений, приводящие кэталонному размеру плоские иэображения, подвергающиеся действию смещений, поворотов и изменению масштабов 1,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для нормализации изображений 2.Это устройство содержит блок считывания текущего изображения и включенные последовательно блок эталон"ных иэображений, блок преобразованияиэображений и блок корреляционногосравнения, а также блок управления,выходы которого подключены к управляющим входам блоков эталонных иэображений, преобразования изображенийи корреляционного сравнения, причемвыход блока корреляционного сравнениподключен к командному входу блокапреобразования изображений.Недостатком описанного устройстваявляется его низкое быстродействие,объясняемое тем, что-вычисление паизации изображений последовательно пуех возможных положе- иэображения. Если значений каждого из вжения а то число еже дана структурная схемражения 5, блок преобразования изображений 6 и блок управления 7.Устройство работает следующим образом.Изображение, характеризуемое некоторой Функцией распределения яркости, преобразуется блоком 1 считывания текущего изображения в электрический сигнал, который подверга.ется спектральному анализу в базисефурье в блоке преобразования фурьетекущего изображения 2, и полученныйспектр поступает в блок корреляционного сравнения 3. На первом этапенормализации блок управления 7 разрешает прохождение одного из эталонных изображений, хранящегося в блоке эталонных иэображений 4, на входблока преобразования Фурье эталонного иэображения 5, где также подвергается спектральному анализу в базисе фурье. далее спектр эталонного 20видеосигнала через блок преобразования изображений б поступает вблок.корреляционного сравнения 3.Как известно, преобразованиеФурье обладает следующими свойствамив,и,1= ф(+-,"), и)Р ВО (Хссах +у Ми Ч; - х Ми Ф+у совч) ="- (0)ХСОВЧ+Ж 51 ИУ ШХ 91 ИЯФЮУС 059)Ю)Выражение(1) можно интепретироватьследующим образом: при изменениимасштаба Л изображения Вр (х,у) вплоскости х,у, соответствующеепреобразованию Фурье претерпеваетизменение масштабав плоскостищХ,щу(. Выражение (2) означает,что при повороте иэображения Во(х,у)на угол Ю в плоскости хусоответствующее преобразование фурье для него поворачивается в плоскости Эх,щу)тоже на угол Ч . Аналогичными свойствамн обладает и модуль преобразования Фурье. Это позволяет определитьмеру сходства эталонного и текущего 4иэображений в блоке корреляционногосравнения 3 на наборах параметровмасштаба м /Л и поворота Р,С помощью блока управления 7 вблоке преобразования изображений бна каждом цикле вычисления функцииподобия осуществляется преобразование спектра эталона в соответствиис заданными значениями параметроввращения и изменения масштаба.Вачисление функции подобия осущесйляется в следующей последова"тельности, В первом цикле вычисля"ется мера сходства для положенияспектра эталона с параметрами Я,=1 и90, На втором цикле изображение 40поворачивается на угол Ч=Чи сновавычисляется мера сходства, на третьемна угол Ц-и так перебираются всезначения параметра вращения. Затеммасштаб изображения изменяется до Я 1:Л и снова вычисляется мера сходства спектра текущего и эталонногоиэображениЯ при значениях9=в; у;уПо максимуму подоьия, вычисленному в блоке корреляционного сравнения 3, определяются параметры текущего изображения Л тек Чте, которыепоступают в блок преобразования иэображений б. Одновременно блок управления 7 разрешает прохождение видеоснгнала из блока эталонных иэображений4 в блок преобразования изображенийб, где подвергается преобразованиюпо полученным Л теек .я ЧтекТаким образом, определив значениепараметров вращения ттеки масштабатек, при которых достигается максимум сходства, переходим от модулей преобразования Фурье вновь кизображениям, которые уже подвергались изменению масштаба Л тек и повороту на угол Чтек. И прй известныхпараметрах определяют неизвестныепараметры смещений, используя вновьмаксимум сходства. Отсюда следует,что если предположить, что число возможных значений каждого параметраравно щ, то число переборов, котороетребуется для отыскания степени подобия относительно эталона, равно пф,а если предварительно применить модуль преобразования Фурье, то 2 вф,Это значительно сокращает времянахождения решения.формула изобретенияУстройство для нормализации изображений, содержащее блок считываниятекущего изображения и включенныепоследовательно блок эталонных изображений, блок преобразования изображений и блок корреляционного сравнения, а также блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам блокОв эталонных изображений, преобразования иэображений.и корреляционного сравнения, причемвыход блока корреляционного сравнения подключен к командному входублока преобразования изображений,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повьааения быстродействия устройства, оио содержит блок преобразования фурье текущего изображения,вклЮченный между выходом блока считывания текущего иэображения и вторым входом блока корреляционногосравнения, и блок преобразованияФурье эталонного иэображения, включенный между выходом блока эталонных иэображений и вторьм входом бло.ка преобразования иэображений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 332477, кл. 6 Об К 9/04, 1970.2. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П.Корреляционно-экстремальные системы.Й., Советское радио, 1974, с.289292 (прототип) .853634 Составитель Т. НичипоровичТехред М. Рейвес КорректорИ,Пса Утехи Редакт Тираи 745 Подписное НИНПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 35, Москва, й, Раущская наб., д. 4/5