Устройство для распознавания образов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 949666(22) Заявлено 26.11.80 (21) 3010000/18-24с присоединением заявки Мо(У)М Кп 3 С 06 К 9/62 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий.12(088.8)А.Г.Карпов и О.М.РаводинНаучно-исследовательский инстиссут автоматитсй"и электромеханики при Томском институте автоййткзирова ыхсистем управления и радиоэлектроники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ 1Изобретение относится к технической кибернетике, в частности к устройствам для распознавания образов и может быть использовано при автОматизации механосборочных работ, осуществляемых с помощью роботов.По основному авт.св. 9822224 известно устройство, содержащее блок предъявления иэображения, соединенный с первым блоком сравнения, входы которого подключены к блокам памяти и управления, а выход соединен с фотоэлектрическим преобразователем, подключенным к блоку оценки ширины экстремума сигнала и к формирователю сигналов рассогласования, подключенному к блоку управления и к первому ключу, другие входы которого соединены с генераторами напряжения развертки, подключенными к Фотоэлектрическому преобразователю, и со вторым блоком сравнения, входы которого подключены к блокам памяти и оцен-. ки ширины экстремума сигнала, а выход соединен с первым ключом, и второй ключ, подключенный к блоку предьявления изображения 113 .Недостатком устройства является . невысокая надежность распознавания, ,обусловленная неконтролируемыми относительными смещениями изображения предъявляемого образа из блокапредъявления изображения и эталонно-го изображения на фотопленке из блока памяти. Смещения изображения наэкране блока предъявления изображения (например, телевизионного датчика) могут происходить под влияниемвнешнего магнитного поля или изменения питающего напряжения, Смещения10 изображения, поступающегб из блокапамяти, могут быть вследствие неточности установки Фотопленки с эталонными образцами в кадровом окне лентопротяжного механизма, вибраций,механических напряжений и т,п. причин.Цель изобретения - повышение надежности распознавания,Поставленная цеЛь достигаетсятем, что в устройство введены генератор сигналов реперных меток, входкоторого соединен с выходом второгоключа, а выход подключен к одномувходу блока предъявления иэображения,генератор импульсов, соединенный совходом второго ключа, и третий ключ,входы которого подключены к генератору импульсов и к выходу первогоключа, а выход соединен с другимвходом блока предъявления изображения.На чертеже представлена блок"схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 сигналов реперных меток, блок 2 предъявления иэображения, первый блок 3 сравнения, 5 входы которого подключены к блокам 4 памяти и управления 5, Фотоэлектрический преобразователь б, подключенный к генераторам 7 и 8 напряжения развертки, блок 9 оценки ширины .10 экстремума сигнала, второй блок 10 сравнения, подключенный к блоку 4 памяти и первый ключ 11, входы которого подключены к выходам генераторбв7 и 8,.и формирователя 12 сигналов рассогласования, второй ключ 13, включенный между синхровыходом блока 2 предъявления изображения и синхровход.м генератора 1, третий ключ 14 пключвппый мсздч выходом устрой 20 ства и вторым входом блока 2 предьявления изображения, и генератор 15 импульсов, выход которого соединен с управлякщими входами второго 13 и третьего 14 ключей. Выход формирователя 12 соединен со входом блока 5 управленияРаботу устройства можно разделить на два такта.В первом такте под действием сигнала с генератора 15 импульсов ключи 30 13 и 14 открыты. Генератор 1 Формирует серию импульсов, высвечиваемых на экране индикатора блока 2 предъявления изображения (например, телевизионного датчика) в виде точечных меток. Синхроимпульсы, поступающие через второй ключ 13 на синхровход генератора 1 с блока 2 предъявления изображения, обеспечивают синхрони- зацию выдаваемых реперных меток от носительно развертки на экране индикатора блока 2. Реперные метки оказываются, таким образом, "привязанными" к центру растра изображения. Блок 3 сравнения (например, оптичес кии коррелятор) вычисляет взаимно- корреляционную функцию (ВКФ) изображения этих меток и меток, расположенных на кадре эталонного изображения - Фотопленке блока 4 памяти, Мет- О ки на Фотопленке эталонного изображения в виде прозрачных точек, поформе и взаимному положению аналогичных меткам, Формируемым генератором 1, наносятся заранее (например, фотографированием экрана блока 2 предъявления изображения с метками). Поступающая на вход Фотоэлектрического преобразователя б (например, диссвк-. тора) световая картина преобразуется в последовательность электрических 60 сигналов. Напряжение развертки при считывании обеспечивается генераторами 7 и 8 напряжения развертки. Выходной сигнал Фотоэлектрического преобразователя б поступает в Формирователь 12 сигналов рассогласования, выдающий импульс в момент достижениявыходным сигналом фотоэлектрического преобразователя б своего максимального значения. Одновременно сигнал фотоэлектрического преобразователя б поступает в блок 9 оценки шириныэкстремума сигнала, на выходе которого Формируется напряжение, пропорциональное ширине главного максимумаВКФ. Это напряжение сравнивается вовтором блоке 10 сравнения с эталоннойшириной из блока 4 памяти. При наличии на обоих управляющих входах ключа 11 сигналов, один из которых поступает со второго блока 10 сравнения, а второй с формирователя 12 сигналов рассогласования, ключ 11 открывается и пропускает поступающеена,его функциональные входы напряжение разверток с выходом генераторов 7 и 8, пропорциональное координатам главного максимума ВКФ изображений реперных меток на текущем и эталонном изображениях. Координаты максимума ВКФ меток, характеризующие относительные смещения центров эталонного и текущего изображения, через открытый ключ 13 поступают на второй вход блока 2 и смещают в соответствующих направлениях предъявляемое изображение на экране блока 2 (например, воздействуя на отклоняющие катушки телевизионного датчика 2), Тем самым совмещаются центры кадров предъявляемого и эталонного изображения. На этом заканчивается первый такт работы устройства,На втором такте соответствующими импульсами генератора 15 тактовыхимпульсов закрываются ключи 13 и 14. Блок 2 предъявления изображения воспроизводит иэображение обстановки (опознаваемого образа) без меток, Это изображение обрабатывается также, как и в первом такте, в результате чего на выходе устройства (на выходе ключа 11) формируется напряжение, пропорциональное точным координатам опоэнаваемого образа.В устройстве перед определением координат опознаваемого образа происходит коррекция положения предъявляемого изображения на величину случайных относительных смещений центров кадров текущего и эталонного .иэображений, происходящих под влиянием нестабилЬности питающих напряжений, внешних магнитных полей, смещений и перекосов пленки с эталонным иэображением в кадровом окне лентопротяжного механизма блока памяти ит.п.Вышеуказанные причины влияют на смещения текущего и эталонного изображений опознаваемого образа точно так же, как и на иэображения меток, поэтому определение координат максиму949666 Формула изобретения Составитель А.Романоведактор Е.Лушникова Техред С. Мигунова Корректо 5756/40 ВНИИПИ ГосУдаР по делам изо 113035, Москва, Ж Тираж 731 Подптвенного комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб д, 4/ Зак ное Филиал ППП фПатент", г, ужгород, ул. ная,ма ВКФ меток и соответствующее смещение предъявляемого иэображения позволяет устранить ошибку определения координат образов, обусловленную указанными причинами, и тем самым повысить надежность распознавания образов. Последнее, в частности, приводит к улучшению качества сборки, осуществляемой с помощью робота, снабженного предлагаемым устройством.10 Устройство для распознавания образов по авт.св. 9822224, о т л и - 15 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности распознавания,оно содержит генератор сигналов реперных меток, вход которого соединенс выходом второго ключа, а выходподключен к одному входу блока предьявления изображения, генератор импульсов, соединенный со входом второго ключа, и третий ключ, входы которого подключены к генератору импульсов и к выходу первого ключа, а выход соединен с другим входом блокапредъявления изображения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9822224, кл. С 06 К 9/00, 1979 (прототип),