Устройство для распознавания образов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 119) 01 26 4 С 06 К 9/ ГОСУ ПО Д ИЕ И И К.1 которого подключ пект а сигналов,1172/2411. 8406.86.Бюлинградс к анализаеди ненномузадания тору с р с блоком сравн эталонных сигч решений, блок перемещения, у вого пучка и с преобразования(46) 30 (71) Ле транспо (72) П, и И.Л.Т ( )68 4 ти ов и бло рмирования ел отклонени,391.19(0ент США У146.3, опуское свидкл. С 0 ето 8,8) 3651461, блик. 19 ний входя ектив ображ ельств К 9/00 убли ЙС ВАНИЯбла с РАСПОЗ к о бер е относи хническо ским устроистобразов, Цельие быстродейстжит последована оптическойй объектив,эображений, втотоприемников,нно к оптиче аспознавания я - повышенйство содерположенные итель, первыбразования итив и блок фо Автор Кф 798905 1981. (54) УСТ ОБРАЗОВ (57) Изо автомати ки, а им вам для изобрете вия. Уст тельно р оси осве блок пре рой объе ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ У СВИДЕТЕЛЬСТ оптическии делитель, объ дваполупрозрачных зеркала, световодыи светофильтры. Узел отклонения светового пучка выполнен в виде пьезокристалла в форме параллелепипеда,одна грань которого является зеркальной, а на две другие нанесеныэлектроды, на которые поступают сигналы отклонения от блока формированйя сигналов перемещения. Два светофильтра настроены на пропусканиедвух разных цветов, а третий - напропускание цвета, являющегося комбинацией первых двух. Устройство может быть применено в техническойдиагностике и анализе визуальныхобъектов. 1 э.п-ф-лы, 3 ил.12412 Изобретение относится к областиавтоматики и технической кибернетики, а именна, к оптическим устройствам для распознавания образов.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.. На фиг.1 изображена блок-схемаустройства для распознавания образов; на фиг.2 - схема узла отклонения светового пучка и блока Формирования сигналов перемещения; нафиг.3 - диаграмма сопряжения световых потоков.Устройство (Фиг,1) содержит осветитель 1, оптический делитель 2, объ -ективы 3 и 4, первое полупрозрачноезеркало 5, узел 6 отклонения светового пучка, блок 7-формирования сиг-.налов перемещения, светофильтр 8,световоды 9 светофильтр 10, второеполупрозрачное зеркало 11 с светофильтром 12, блок 13 фотоприемников,объектив 14, анализатор 15 спектрасигналов, блок 16 сравнения, блок 17задания эталонных сигналов и блок 18принятия решения.Узел 6 отклонения светового пучка и блок 7 формирования сигналовперемещения содержат кристалл 19пьезоэлектрикагрань 20 которого выполнена зеркальной, грань 21 жесткозакреплена, а к граням 22 и 23 подключены электроды 24 и 25, связанныечерез переключатель 26 с источником27 электроэнергии. В блок преобразования изображений входят элементы2,4,5,9,10-2.Распознаваемый объект обозначенна Фиг.1 цифрой 28,Устройство работает следующим образом.Изображение распознаваемого объекта 28 с помощью осветителя 1 черезобъектив 3 подается на вход оптического, целителя 2. В результате на выходе оптического делителя 2 образуется Ы изображений объекта 28 сшагом Н, которые через объектив 4 поступают на полупрозрачное зеркало 5.В результате образуются два рядаизображений объекта 28. Один ряд изображений с шагом Н падает на узел 6,отражается и проходит через свето 4 мльтр 8, образуя на выходе световойпоток, который описывается Функцией 68 3где(х) - функция, описывающая контур распознаваемого образа.Второй ряд изображений падает на световоды 9, установленные таким образом, что на вход каждого световада попадает только одно изображение. Выходы световодов располагают таким образом, чтобы на входе светофильтра 10 был ряд изображений объекта 28 с шагом Ь при условии, что Ь/Н=рс 1; (1,Ч)=1, р, а 6 2 , которое означает, что шаги Н и Ь не равны и че кратны друг другу. Упомянутый ряд изабраже - ний объекта 28 проходит через свето фильтр 1 О и образует на выходе световой поток, который можно описать функцией н1 Ч(х) = Т ( + 1)1:ОДалее оба потока поступают на полупрозрачное зеркало 11, где они накладываются друг на друга. Так каксветофильтры 8 и 10 настроены наразные цвета, то при наложении потоков образуется новый световой поток,который в местах совпадения накладывающихся потоков имеет комбинационный цвет. Этот новый световой .потокпроходит через светофильтр 12, настроенный на комбинационный цвет,Поэтому на выходе светофильтра 12 образуется комбинационный светсвой поток, который можно описать функцией:Е(х) = С(х) 0 р (х + 9),где 9 - расстояние между первыми элементами в световых потоках(фиг, 3) .Комбинационный световой поток че. -рез объектив 14 поступает на входблока 13 фотоприемников и преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный освещенности на входе.В момент распознавания замыкаютпереключатель 26. В результате награни 22 и 23 пьезокристалла 19 поступает от источника 27 электроэнергия. Грань 20 перемещается на рас -стояние, соответствующее смещению потока, описываемого функцией р (х+О),относительно светового потока, описываемого Функцией (х), на расстояние Т=рН=аЬ.С выхода блока 13 Фотоприемниковна вход анализатора 15 спектра сигналов поступает сигнал1241 где К - коэффициент преобразованияблока фотоприемников.В анализаторе 15 спектра сигналов определяются гармоники А, сигнала Я(9), которые характеризуют контур распознаваемого объекта 28. Вычисленные гармоники А; поступают в блок 16 сравнения в виде амплитуд напря - жения постоянного тока. Ка другой вход блока 16 поступают эталонные напряжения из блока 17 задания эталонных сигналов.Соответствующие эталонные напряжения, пропорциональные вычисленным гармоникам А сравниваются с по мощью компараторов блока 16 сравнения, и результирующий сигнал поступает в блок 18 принятия решения, который индицирует на видеотерминале тип распознанного объекта 28.20Для повышения быстродействия срабатывания блока 7 формирования сигналов перемещения пьезокристалл 19 раскачивают постоянно от источника 27 электроэнергии на частоте, близ - кой собственной частоте кристалла 19 по малой амплитуде. 1 О В момент распознавания с помощью переключателя 26 резко увеличивают амплитуду напряжения, подаваемого на пьезокристалл 19 и тем самым обеспечивают сдвиг световых истоков на расстояние Т за время, не превышающее десятков наносекунд.35Предлагаемое устройство можетбыть использовано при диагностикетехнических объектов по динамическимхарактеристикам, при анализе сложныхграфиков диаграмм, в картографии для40автоматического распознавания замкнутых контуров на карте, в биологиипри распознавании плоских биологичес -ких объектов, в системах наведения,а также при распознавании фигур поих проекциям,268Формулаизобретения1. Устройство для распознавания образов, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные осветитель, первый объектив, блок преобразования изображений, второй объектив и блок фотоприемников, выход которого подключен к входу анализатора спектра сигналов, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока задания эталонных сигналов, а выход - к входу блока принятия решений, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит блок формирования сигналов перемещения, узел отклонения светового пучка и первый светофильтр, а блок преобразования изображений содержит последовательно расположенные и оптически связанные оптический делитель, третий объектив, первое полупрозрачное зеркало, световоды, второй светофильтр, .второе полупрозрачное зеркало и третий светофильтр, выход которого является оптическим выходом блока преобразования изображений, оптическим входом которого является вход оптического делителя, причем выходы блока формирования сигналов перемещения соединены с управляющими входами узла отклонения светового пучка, оптически связанного с первым полупрозрачным зеркалом и через первый светофильтр - с вторым полупрозрачным зеркалом.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е. с я тем, что узел отклойения светового пучка выполнен в виде пьезокристалла в форме параллелепипеда, одна грань которого выполнена зеркальной, другая, противоположная зеркальной, жестко закреплена в корпусе узла, на две другие грани нанесены электроды, являющиеся управляющими входами узла,писно ССРй дул,Проектная Производственно-полиграфическое предприятие,г.Уж 01/45НИИПИ Государспо делам из113035, Москва, ) 11в Составитель Т.Ничипоровичехред В,Кадар Корректор А,Обру Тираж 671 венного комитета бретений и открыт Б, Раушская на