Устройство формирования признаков для систем распознавания образов

53) УДХ б 21. З 9 .19(088;8) 2) Авториэобрет= ",1) Заявитель УСТРОЙОТВО ФОРИИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ДЛЯ ИСТВ: РАОНОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ ных).Нг.ибслее близким к предлагаемомуявляется устройство Формиронанияпризнаков для систем автоматического распознавания образов, содержащее объектив с диафрагмой, механически связанной с приводом, разделитель лучистого потока, оптическисвязачный с выходом объектива, входом блока выделения фрагментов изображения и входом блока приемниковизлучения, выходы которого подклю:.ены ко входам блока усилителей, 5 последонательно соединенные преобра-зователь сигналов начальных моментовн сигналы центральных моментов и преобразователь сигналов центральныхмоментов н сигналы инвариантных приэ О након 2).Недостатком известного устройства является низкая помехозащищенностьабуслонлечная зависимостью от величины Фона и пространственных помех.25 Цель изобретения - повьыение поиехозащищенности устройства.Указанная цель достигается тем,что устройство содержит сумматори оптически связанные блок рассеи вателей ;лучистого потока с механиэойстно обладаетежнсстью распозназависимости от вестранстненных поИзвестное ус недостаточной н нания вследстни личины Фона и п Изобретен.в .е относится к стссйствам для рг:познавания образани может быть использовано в сис-емах, обеспечивающих распознг.ваннепечатных и рукописных текстов., от -дельных объектов или уча.сткон местности и других изображений.,Известны устройства для ра.спазнг. -вания абра.зон, содержащие источниккогерентного света, коллиматор,. транспарант с распознаваемым изображением, галаграмы, оптические маски,набор линз обратного преобразованияФурье, набор фотодетекторов по числу масок, оптически связанные с источником когерентного света светоделительный узел, зеркало и линзуопорного луча блок отклонения светового луча, подвижную диафрагму,оптически связанную с линзой спорного луча, и блок управления и синхронизации один выход которого связа.нс блоком отклонения светового луча, другой - с подвижной диафрагмой 1) . мех (аддитинных и мультипликатив мом настройки и дополнительный блок приемников излучения, одни из входоь которого оптически связаны с выходом блока ныделения Фрагментов . изображения, а выходы подключены к дополнительным входам блока усилителей, выходы которого соединены через сумматор сО вхОдами преОбразона - теля начальных моментон н сигналы центральных моментов.На чертеже схематически изображечо предлагаемое устройство.Блок-схема устройства содержит объектив 1; разделитель 2 лучистого потока,: блок 3 приемников излучения, включающий Функциональные маски, конденсоры и чувствительные элементы; блок 4 усилителей с регулируемыми ксзффициентами усиления каналов и инвертированием сигналов в половине каналов; сумматор 5, предназначенный для попарного суммирования сигналон; преобразователь 6 сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов; преобразователь 7 сигналов центральных моментон изображения н сигналы иннариантных признаков; блок В рассеивателей лучистого потока; механизм 9 настройки; блок 10 выделения фрагментов изображения; дополнительный блок 11 приемников излучения, включающий Функциональные маски; конденсоры и матрицы чувствительных элементов с общим выходом, суммирующим по задаваемому блоку.10 множестно элементов каждая; привод 12 диафрагмы 13 сбъектива 1; управляемую диафрагму 13 Объектива 1устройство работает следующим образом.Объектив 1 при помощи разделителя 2 лучистого потока на 2 (М + 1) идентичных потока строит изображение объекта, расположенного н пределах угла зрения объектива, вф( основных и И дополнительных плоскостях анализа, н которых расположены 2 (Й - 1) Функциональных масок блока 3 приемников излучения, Между выходом дополнчтельных каналов разделителя 2 лучистого потока и соответствующими Функциональными масками блока 3 приемников излучения размещен блок 8 рассеивателей лучистых потоков с изм няемыми при помощи механизма 9 настройки характеристиками рассеиванияи расстояниями От Функциональных масок приемникон излучения вдоль оптической оси.Размещенный на выходе оптической системы многоканальный блок 3 приемников излучения формирует 2 К сигналон, пропорциональных начальным момоментам, по прямоугольной области, которая вписывается в поле изображения объектива 1 Функции распределения Облученности Изображения.40 45 5 О 55 бО 65 Сигналы на выходе М основных каналовблока 3, пропорциональные моментамрезкого изображения, усилинаются вблоке 4 усилителей и попарно суммируются в сумматоре 5 с аналогичнымисигналами на выходе М дополнительныхканалов блока 3, пропорциональнымимоментам рассеянного иэображения иусиленными с изменением знака наобратный (инвертированием) в блоке4 усилителей. М разностных сигналов на выходе сумматора 5 черезпараллельный преобразователь 6 Йсигналов начальных моментов.изображения в ( М - 2) сигнала центральных моментов поступают на параллельный преобразователь 7 (И - 2) сигналон центральных моментов изображения в (Й - 0 ) сигналов иннариантных признаков, величины которых не,изменяются при преобразовании распознаваемого изображения в пределахпараметрической группы ,геометрических преобразований на плоскости(: 4,6,8 для подобных аффиных,проективных преобразований соответственно) .Допустимые значения числа И (число каналов блоков 2,3,4,5,6,8,10,11)равны и /2 (и + 1), где.н 2,3,4,5,а вюе рО 1Блок 3 приемников излучения содержит расположенные в плоскости анализа объектива 1 функциональные маски, расположенные за плоскостью анализа чувствительные элементы и конденсоры, расположенные между масками и чувствительными элементами таким образом, что они проектируютвходное отверстие объектива 1 на чувствительные элементы,Для обеспечения последонательного во времени формирования инвариантных признаков проекций отдельных объектов или их фрагментов в случае наличия на входе устройства сложного изображения (совокупность объектов, знаков и т. и.) к дополнительному 2(М + 1)-му выходу разделителя 2 лучистого потока присоединен блок 10, имеющий .Й управляющих выходов для последовательного по времени задания текущего подмножества 1 из Ь чувстнительных элементов каждого из М основных идополнительных каналов дополнительного блока 11 приемников излучения, которые идентичны для всех каналов и соответствуют проекции отдельного объекта или его фрагмента в плоскости анализа объектива 1. Дополнительный блок .11, идентичный (за исключением чувствительных элементов) функциональному блоку 3 приемникон излучения, содержит в каждом из 2 М каналов матрицу из 1 чувствительных элементов с общим выходом, суммирующим по задаваемому блоком 10 текущему подмножеству 1 чувствительных-устройстве используется либо блок 3либо блоки 10 и 11 (путем заменыили переключения указанных выше группблоков) в зависимости от характераподлежащих распознаванию изображений. Для ограничения динамическогодиапазона сигналов в блоках 3-7, 1011 и, соответственно, уменьшенияуровня собственных шумов (включаяшумы нелинейности блоков при больших динамических диапазонах) апер 1 Отурная диафрагма 12 объектива 1 соединена через управляемый привод 12 свыходом блока 4 усилителей, соответствующим каналу сигнала, пропорционального средней облученности по площади чувствительных элементов и снимаемого с чувствительных элементовблоков 3 или 11 приемников излучения, перед которыми отсутствует функциональная маска. Настройка устрой- Оства с целью повышения информативности формируемых признаков в условияхизменения характеристик фонов, шумов,регулярных помех и подлежащих распознаванию объектов, т. е. регулировка дего пространственно-частотной передаточной функции, производится блоками 8, 9 и 4. При этом изменениестепени нерезкости изображения распознаваемого объекта в плоскостяханализа дополнительных каналов производится путем изменения расстояний между плоскостями анализа и рассеизателями излучения 8, или путемизменения рассеивающих свойств рассеивателей 8 беэ их перемещения,или сочетанием обоих способов. Изменение весов попарного суммирования момента резаного изображения иинвертированного момента рассеянного изображения осуществляется 49регулированием коэффициентов усиления соответствующих друг другу основных и дополнительных каналов блока4 усилителей.В качестве рассеивателей 8 лучистых потоков и механизма 9 для ихнастройки используют пары линейчатых рассеивающих оптических растров, размещенных с помощью соосныхпереходных оправ в универсальныхоправах параллельно плоскостям анализа объектива 1. Переходные оправыдля размещения с помощью обойм и тубусов пар рассеиваюших растров, имеют управляюШие башмаки с пазами для настроечьых рукояток поступательного перемещения переходных оправ в универсальной оправе рассеивателя и противоповоротные штифты, а тубусы снабжены настроечными рукоятками или кольцами с ребристой канавкой и размещены в переходных оправах с помощью червячного хода,Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает повышенной помехозащищенностью и позволяет повысить информативность формируемых признаков изображения.Формула изобретенияУстройство формирования признаковдля систем распознавания образов,содержащее Объектив диафрагмой, механически связанной с приводом, разделитель лучистого потока, оптически связанный с выходом объектива,входом блока выделения фрагментовизображения и входом блока приемников излучения, выходы которого подключены ко входам блока усилителей,последовательно соединенные преобразователь сигналов начальных моментов всигналы центральных моментов и преобразователь сигналов центральных моментов в сигналы инвариантных признаков, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью повышения помехозащишенности устройства, оно содержитсумматор и оптически связанные блокрассеивателей лучистого потока смеханизмом настройки и дополнительный блок приемников излучения, однииз входов которого оптически связаны с выходом блока выделения фрагментов изображения, а выходыподключены к дополнительным входамблока усилителей, выходы которогосоединены через сумматор со входамипреобразователя начальных моментовв сигналы центральных моментов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 388279, кл. С 06 К 9/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 249092, кл. 8 06 К 11/00, 1967723 б 1.0 Составитель В. КиселевРедактор А. Кравченко Техред М,К узьма Корректор еселовская одписное С й Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Нроектн 3 930/16 ЦНИИПИ по 113035. МосТираж рственног изобретен -35, Рауш сулаа 7 зкомитетай и открыткая наб