Устройство для распознавания изображений

(5)5 РЕТЕНИ ИСА 17,ных тороГО выхода рдсв начале аналогония все разряды ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский институт инженеров гражданской авиации(56) Авторское свидетельство СССРМ 1091195, кл, 6 06 К 9/62, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯИЗОБРАЖЕНИЙ(57) Изобретение относится к автоматике иизмерительной и вычислительной технике иможет быть использовано для обнаруженияаномальных областей различного рода на Иэоб )етение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для распознавания образцов, может быть использовано для обнаружения аномальных областей )азличного рода на статистически однородных изображений и является усовершенствованием известного устройства по авт,се, М 1091195,Цель изобретения - повышение точности устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 сканирования, аналого-цифровой преобразователь 2 (АЦП), первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый 7 и шестой 8 блоки памяти, первый 9 и второй 10 коммутаторы. формирователь 11 опорных сигналое, распределитель 12 импульсов, первый сумматор 13, генератор 14 импульсов, первый 15 и втостатистически однородных изображениях, Целью изобретения яш)яется повышение точности устройства путем адаптации к контрастности иэображения. Для этого в устройство введены регистры, компараторы и второй сумматор, При этом выход аналогоцифрового преобразователя подключен к первым входам компараторов и через первый и второй регистры - к вторым входам компараторов соответственно, Выходы компвраторов соединены с вторыми входами регистров соответственно. Выходы регистров соединены с входами второго сумматора, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго пороговых элементов. Второй выход распределителя импульсов соединен с установочными входами регистров. 1 ил,. рой 16 пороговые элементы, элемент И блок 18 индикации, генератор 19 случай чисел, регистры 20 и 21, компараторы 22 и 23 и второй сумматор 24,Исходное статистически однородное изображение, на котрром необходимо обнаружить аномальные области, подвергается фотоэлектронному преобразованию в блоке 1 сканирования, Аналоговый сигнал с выхода блока сканирования поступает на АЦП 2 и в аиде совокупности цифровых отсчетов запоминается в первом блоке 3 памяти. Одновременно с запоминанием последовательных отсчетов сигнала, выдаваемых АЦП, эти отсчеты поступают на регистры, которые в устройстве выполнены как регистры памяти;Первым сигналом с впределителя импульсовцифрового преобразова5 10 15 20 25 50 55 регистра 20 устанавливаются в единичноесостояние. Дальнейшие сигналы, поступающие на регистр с второго выхода распределителя импульсов на данном этапеаналого-цифрового преобразования, неоказывают влияния на работу регистра 20,который совместно с компаратором 22 выполняет функцию выделения минимальногозначащего отсчета в общей последовательности отсчетов, формируемой аналого-цифровым преобразователем,Это происходит следующим образом.Отсчет сигнала с выхода АЦП 2 поступает на один из входов компаратора 22, а навторой его вход поступает значение сигналас регистра 20. В компараторе 22 происходитвычитание значения отсчета с АЦП из значения отсчета с регистра 20, Если значениеотсчета, снимаемого с АЦП, меньше, результат вычитания - положительный, что вызывает появление на выходе компараторэ 22импульса, являющегося управляющим длярегистра 20 и вызывающего запись текущего отсчета, поступающего с АЦП 2 в регистр20. Таким образом, дальнейшие отсчетыАЦП 2 сравниваются с содержимым регистра 20 и записываются в него по мере того,как текущий отсчет определен компаратором 22 меньшим по сравнению с содержимым регистра 20. После окончанияаналого-цифрового преобразования в регистре 20 записан отсчет с минимальным значением.Аналогичным образом регистр 21 в совокупности с компаратором 23 определяютзначение максимального отсчета в общейпоследовательности отсчетов, Формируе мых АЦП 2. Отличие при Формированиимаксимального отсчета заключаются в следующем; первым сигналом с второго выходараспределителя 12 импульсов все разрядырегистра 21 устанавливаются в нулевое со-стояние (имитируя исходный минимальныйотсчет); в компараторе 23 осуществляетсявычитание содержимого регистра 21 из значения текущего отсчета, поступающего сЛЦП 2.Компаратор 23 выдает сигнал на управление записью регистр 21 при положитель ной разности отсчетов на его входах.После окончания аналого-цифровогопреобразования в регистре 21 оказываетсязаписанным, таким образом, максимальныйотсчет из совокупности отсчетов, выданныйАЦП 2.Значения минимального и максимального отсчетов с выходов регистров 20 и 21поступают на сумматор 24, где происходитвычисление разности этих значений. Разность в виде многоразрядного двоичного числа снимается с выхода сумматора 24 в течение всего процесса распознавания, т.е. неизменна при последующих первом и втором этапах распознавания. Указанная разность поступает на управляющие входы первого 15 и второго 16 пороговых элементов и устанавливает значения их порогов, обеспечивая повышение надежности распознавания. Очевидно, что чем меньше контрастность изображения (она и ропорциональна значению разности, снимаемому с выхода второго сумматора), тем меньше должны быть пороги пороговых элементов.Дальнейшая работа устройства осуществляется аналогично работе известного устройства и происходит в два последовательных этапа.йа первом этапе Формируется базовая выборка отсчетов яркости изображения, При этом под управлением сигналов с генератора 14 импульсов распределитель 12 импульсов переводит коммутатор 9 в состояние, при котором выход блока 3 памяти подключается к входу блока 4 памяти, а коммутатор 10 переводится в состояние, при котором выход блока 6 памяти подключается к входу блока 3 памяти. Запускается генератор случайных чисел. Случайные числа с его выхода используются для Формирования адресов отсчетов яркостииэображения (случайным образом), Эти адреса хранятся в блоке 6 памяти и в соответствии с входными случайными числами выдаются на вход блока 3 памяти, Послеокончания первого этапа работы в блоке 4 памяти оказывается записанной случайная выборка значений отсчетов яркостей иэображения, являющаяся опорной и используемая на втором этапе собственнораспознавания.На втором этапе осуществляется распознавание аномальных областей путем сравнения отсчетов яркостей опорной выборки е отсчетами яркостей анализируемыхФрагментов,Для реализации этого этапа коммутатор 9 переводится в состояние, при котором выход блока 3 памяти подключен к входу блока 5 памяти, коммутатор 10 переводится в состояние, при котором выход блока 8 памяти подключен к входу блока 3 памяти, В блоке 7 памяти хранятся номера фрагментов исходного изображения, подвергаемых распознаванию, 8 блоке 8 памяти хранятся адреса отсчетов яркостей каждого иэ указанных фрагментов,По сигналу с генератора 14 импульсов распределитель 12 импульсов генерирует импульс в блок 7 памяти, по которому на его выхОде Формируется сигнал, соответствую 1644184щий номеру фрагмента, подвергающегосяраспознаванию на данном этапе. Данныйсигнал подается на вход блока 8 памяти, свыхода которого на вход блока 3 памятивыдаются адреса отсчетов яркостей знализируемого фрагмента. В результате считывания яркостей из блока 3 памяти в блоке 5памяти оказывается записанной выборкаотсчетов яркостей подвергаемого распознаванию фрагмента иэображения, Опорная 10выборка отсчетов яркостей с выхода блока4 памяти и анализируемая выборка с выходаблока 5 памяти поступают на входы формирователя 11 опорных сигналов ранжирования, который производит формирование 15последовательности цифровых отсчетов,значения которых соответствуют рангу элементов анализируемой выборки в вариаци-онном ряду, составленном из совокупностиотсчетов опорной и анализируемой выборок.Сформированная таким образом ранговая последовательность суммируется в сумматоре 13 и значение суммы выдается навходы пороговых элементов 15 и 16, имеющих разные пороги срабатывания, интервалмежду которыми определяет область, припопадании в которую значения выходнойсуммы первого сумматора 13, принимаетсярешение об отсутствии аномального объекта 30(области) в анализируемом фрагменте иэображения. Если же значение суммы не попадает в указанную область, принимаетсярешение об обнаружении аномальной области, Пороги пороговых элементов устанавливэются в соответствии с определенным всумматоре 24 значением контрастности ииндивидуальны для каждого исходного иэображения, преобразованного в совокупность цифровых отсчетов, записанных в 40блоке 3 памяти на предварительном этапе.Состояние пороговых элементов 15 и 16дешифрируется элементом И 17, выходнойсигнал которого обеспечивает отображениерезультатов распознавание в блоке 18 индикации,Таким образом, предлагаемое, устройство позволяет реализовать адаптацию устройства к контрастности исходного изображения, Если в известном устройстве увеличение (уменьшение контрастности относительно некоторого оптимального значения вызывает увеличение) уменьшение суммы ранговой последовательности, снимаемой с выхода первого сумматора 13, а это может вызвать переход значения суммы при неизменных порогах элементов 15 и 16) через значение одного из порогов либо внутрь, либо вовне области, задаваемой ими, и соответственно отсутствие распознавание имеющейся аномальной области (или ее ложное распознавание), то адаптация порогов пороговых элементов к контрастности исходного изображения позволяет пропорционально сумме, т,е, ее изменению в зависимости от контрастности изображения, изменять и пороги элементов 15 и 16 и таким образом корректировать область распознавания аномальных объектов пропорционально изменению укаэанной суммы, как следствию влияния переменной контрастности изображения,Формула изобрете ния Устройство для распознавания изображенийпоавт.св,%1091195.отл ичающеес я тем. что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй сумматор, выход которого соединен с другими входами первого и второго пороговых элементов, регистры, информационные входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, установочные входы соединены с вторым выходом распределителя импульсов, а выходы подключены к информационным входам второго сумматора. и компараторы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих регистров и аналого-цифрового преобразователя, а входы подключены к синхронизирующим входам соответствующих регистров.Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1242 Тираж 395 ВНИИПИ Государственного комите 113035,МоскваПодписное о изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 5, Раушская наб., 4/5