Устройство для распознавания изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 6 К 96 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕНТЕПЬСТВУ(56) 1. Патент США В 4251799,кл.340-146,3, опублик.1981.2. Авторское свидетельство СССРУ 423148, кл. С 06 К 9/00, 1972(54)(57) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок сканирования, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединенс выходом блока сканирования, первыйблок памяти, первый вход которогоподключен к выходу аналого-цифрового.преобразователя, распределитель импльсов, первый выход которого соедннен с входом блока сканирования,второй выход подключен к второму. входу аналого-цифрового преобразователя, генератор .импульсов, первыйвыход которого соединен с входом распределителя импульсов, второй и. 3/третий блоки памяти, первые входыкоторых подключены соответственно ктретьему и четвертому выходам распределителя импульсов, генератор случай-,ных чисел, вход которого соединен спятым выходом распределителя импульсов, элемент И и блок индикации, первый вход которого подключен к выходуэлемента И, о т л и ч а ю щ е .е с ятем, что, с целью повышения надежности, оно содержит первый коммутатор,влова уа выход которого п первого и второг ключен к входампороговых элеменсиги орог вени блоков памяти, аходу сумматора. орого и тье одключен к вых ПИСАНИЕ ВТОРСНОМУ СВ 801091195 первый вход которого соединен с выходом первого блока памяти, второйвход подключен к шестому выходу рас"пределителя импульсов, а первый ивторой выходы соединены с вторымивходами соответственно второго итретьего блоков памяти, второй коммутатор, выход которого подключенк второму входу первого блока памяти, первый вход соединен с вторымвыходом генератора импульсов, второй вход подключен к седьмому выходураспределителя импульсов, четвертыйблок памяти, вход которого соединенс выходом генератора случайных чисел, а выход подключен к третьемувходу второго коммутатора, пятыйблок памяти, вход которого соединенс восьмым выходом распределителяимпульсов, а выход подключен к второму входу блока индикации, шестойблок памяти, вход которого соединенс выходом пятого блока памяти и вто-.рым входом блока индикации, а выход подключен к четвертому входувторого коммутатора, первый и второйпороговые элементы, выходы которых,соединены соответственно с первым ивторым входами элемента И, сумматор,ов, и формирователь, опорны ов, Первый и второй входы к оединены с выходами соответ1 1091Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для распознава%ния образов, и может быть использовано для обнаружения различного ро 5да аномальных областей на статистически однородных иэображениях.Известно устройство для распознавания изображений, содержащее блоксканирования, коммутатор, блок управления, логический блок, блок принятия решения и вычислительный блок 1. 11,Недостатком данного устройстваявляется его конструктивная сложность.15Наиболее близким по техническойсущйости к изобретению являетсяустройство, содержащее блок сканирования, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом блока сканирования,первый блок памяти, первый входкоторого подключен к выходу аналогоциФрового преобразователя, распреде-,.литель импульсов первый выход кото 25рого соединен с входом блока сканиронанни, второй выход подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, генератор импульсов,первый выход которого соединен с вхоЗОдом распределителя импульсов, второйи третий блоки памяти, первые входыкоторых подключены соответственнок третьему и четвертому выходам распределителя импульсов, генератор случайных чисел, вход которого соедиЭ 5нен с пятым выходом распределителяимпульсов, элемент И и блок индикации, первый вход которого подключенк выходу элемента И 23.и 40Недостатком известного устроистваявляется его низкая надежность,Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается темчто устройство для распознавания изо 45бражений, содержащее блок сканирования, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединенс выходом блока сканирования, первый блок памяти, первый входкоторого подключен.к выХоду аналогоцифрового преобразователя рапределитель импульсов, первый выход которого соединен с входом блока сканирования, второй выход подключен к 55второму входу аналого-цифрового преобразователя, генератор импульсов,первый выход которого соединен с вхо 195 2дом распределителя импульсов, второй и третий блоки памяти, первые входы которых подключены соответственно к третьему н четвертому выходам распре" делителя импульсов, генератор случай ных чисел, вход которого соединен с пятым выходом распределителя импуль сов, элемент И и блок индикации, первый вход которого подключен к выходу элементов И, содержит первый коммутатор, первый вход которого соединен с выходом первого блока памяти, второй вход подключен к шестому выходу распределителя импульсов, а первый и второй выходы соединены с вторыми входами соответственно второго и третьего блоков памяти, второй коммутатор, выход которого подключен к второму входу первого блока памяти первый вход соединен с вторым выходом генератором импульсов, второй вход подключен к седьмому выходу распределителя импульсов, четвертый блок памяти, вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел, а выход подключен к третьему входу второго коммутатора, пятый блок памя-. ти, вход которого соединен с восьмым выходом распределителя импульсов, а выход подключен к второму входу блока индикации, шестой блок памяти, вход которого соединен с выходом пятого блока памяти и вторым входом блока индикации, а выход подключен к четвертому входу второго коммутатора, первый и второй пороговые элементы, выходы которых соединены соот". ветственно с первым и вторым входами элемента И,. сумматор, выход которого подключен к входам первого и второго пороговых . элементов, и формирователь опорных сигналов, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно второго.н третьего бло ков памяти, а выход подключен к входу сумматора. На чертеже представлена блоксхема устройства.Устройство содержит блок 1 скани" рования, аналого-цифровой 2 преобразователь (,АЦП), первый 3, второй 4, третий 5, четвертый б, пятый 7 и и шестой Ь блоки памяти, первый 9 и второй 10 коммутаторы, формирователь 11 опорных сигналов, распредели тель 12 импульсов, сумматор 13 гене ратор 14 импульсов, первый 15 и второй 1 б пороговые элементы, эле3 10911 мент 17 И, блок 18 индикации и гене ратор 19 случайных чисел.Устройство работает следующим образом.Исходное статистически однородное изображение,: на ;тором необходимо обнаружить аномальные области, подвергается фотоэлектронному преобразованию в блоке 1 сканирования. Формируемый при этом аналоговый сигнал 10 подвергается аналого-цифровому преобразованию в АЦП 2 и фиксируется в первом блоке 3 памяти. Дальнейшая работа устройства осуществляется в два последовательных этапа. 15Первый этап - формирование базовой выборки отсчетов яркостей изображения. При реализации этого эатапа сигналами генератора 14 импульсов через распределитель 12 импульсовобеспечивается перевод первого коммутатора 9 в состояние, при котором выход первого блока 3 памяти коммутируется с входом блока 4 памяти, перевод второ.о коммутатора 10 в сос- д 5 тояние, при котором выход четвертого блока 6 памяти коммутируется с входом первого блока 3 памяти, а также запуск генератора 19 случайных чисел. Случайные числа, вырабатываемые генератором 19, используются для формирования адресов, хранящихся в первом блоке 3 памяти отсчетов яркостей изображения адреса хранятся в четвертом блоке 6 памяти и выдаются на вход первого блока 3 памяти в соответствии с сигналами генератора 19 случайных чисел . Таким образом, в результате проведения первого этапа работы в блоке 4 памяти оказы-вается записанной опорная выборка значений отсчетов яркостей изображения, с которой в дальнейшем в процес. се распознавания сравниваются выбор-. ки отсчетов яркостей анализируемых фрагментов.Второй этап работы устройства - собственно этап распознавания. Для реализации этого э;апа работы первый коммутатор 9 переводится в состояние, при котором выход первого блока 3 памяти коммутируется входом блока 5 памяти, а второй коммутатор О - в состояние, коммутирующее выход шестого блока 8 памяти с входом5 первого блока 3 памяти. В пятом блоке 7 памяти хранятся номера фрагмен-. тов исходного иэображения, подверга 95 4емых раснознаванню, в шестом блоке 8 памяти - адреса отсчетов яркостей каждого из указанных фрагментов. По сигналу генератора 14 импульсов, поступающему на вход блока 7 памяти через распределитель 12 импульсов, на выходе блока 7 памяти формируется сигнал, соответствующий номеру фрагмента, подвергающего распознаванию на данном шаге.Указанный сигнал подается на вход шестого блока 8 памя-, ти, с выхода которого на вход первого блока 3 памяти выдаются адреса от счетов яркостей анализируемого фрагмента. Таким образом, в результате считывания яркостей из блока 3 памяти в блоке 5 памяти оказывается записанной выборка отсчетов яркостей подвергаемого распознаванию фрагмента. Опорная выборка отсчетов яркости с выхода блока 4 памяти и анализируемая . выборка с выхода блока 5 памяти наФ входы формирователя 11 опорных сигналов ранжирования. Последний производит формирование последовательности цифровых отсчетов, значения которых соответствуют рангу элементов анализируемой выборки в вариационном Ряду, составленном из совокупности отсчетов опорной и анализируемой выборок. Сформированная таким образом ранговая последовательность суммируется в сумматоре 13, после чего зна чение суммы выдается на входы порого вых элементов 15 и 16, имеющих разные пороги срабатывания, интервал между которыми определяет область, при попадании в которую значения выходной суммы сумматора 13 принимается решение об отсутствии аномальной области на анализируемом фрагмен те изображения. Если же значение суммы не попадает в. указанную область, принимается решение об обнаружении аномального участка. Состояние пороговых элементов 15 и 16 дешифруется элементом И 17, выходной сигнал которого обеспечивает отображение результатов распознавания в блоке 18 индикации.В предлагаемом устройстве, таким образом, реализуется ранговая процедура распознавания, заключающаяся в проверке гипотезы о принадлежности либо непринадлежности распределения яркостей анализируемого фрагмента распределению яркостей опорной выборки отсчетов, сформиро/47 Тираж 699 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийЗаказ 3083 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 3ванной по всему исходному статистически однородному изображе- ниюф Экономический эффект от использования устройства обусловлен его техническими преимуществами,