Устройство для распознавания изображений объектов

,1104552 зсю С 06 К 9/62 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯЙф ф1 ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ делит блок, и к п рвый пороговый локу индикации у блоку, и поные второй выем импульсов,подключенный к рвому вычитающе ательно соедине щий блок, один в од которогорого блока п чен к выходу втумножитель, интвый блок, выходпервым генерато дкл гратор и второикоторого соедиом импульсов,поро Ц ван входы блоком телем второ ти ти, второй ключ, в ключены к блокам п ход соединен с одн группы, группу сел торых подключены к му блоку, и группу диненных с соответ лями и селекторами оды которог мяти группы, ам умножителемкторов, выходы щеыч интегратортвующими умгруппы. ОСУДАРСТЕЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент США Кф 4251799,кл. 340-146.3, опублик. 1981.2. Патент Японии Р 57-1033,кл. С 06 К 9/03, опублик. 1982 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ, содержащеепервый распределитель импульсов, входкоторого соединен с первым генератором импульсов, а выходы подключены кблокам памяти группы, первый блок памяти, входы которого соединены с вторым распределителем импульсов,подключенным к второму генератору импульсов,к второму и к третьему блокам памяти,к блоку сканирования и к блоку индикации, с вычислительнь 1 м блоком, подключенным к усилителю, вход которогосоединен с блоком сканирования, авыход подключен к третьему блоку памяти, соединенному с первым распреи ч а ю щ е е с я тем, что, ю повьвпения надежности распоэя, оно содержит первый ключ, которого соединены с первым памяти и с вторым распределиимпульсов а выходы подключены к у вычитающему блоку и блоку пагруппу умножителей, входы котоединены с третьим блоком памя 1 1104Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в част" ности к устройствам для распознавания изображений, и может быть использовано для обнаружения различного рода аномальных областей на статически однородных изображениях (например, в рентгеновской дефектоскопии, где по рентгеновскому снимку объекта необходимо выделить области внутренних аномалий, в медицинской диагностике для автоматического обнаружения различного рода тканевых аномалий по их микроскопическим изображениям и т,п.),Известно устройство для распознавания изображений объектов, содержа" щее блок сканирования, соединенный через коммутатор, подключенный к блоку управления с логическим блоком, блок принятия решения, подключенный к блоку управления, логическому блоку и к вычислительному блоку 1 ХНедостаток этого устройства заключается в его конструктивной сложности. 25Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блок сканирования, соединенный через усилитель с вычислительным блоком, первый распределитель импульсов, соединенный с первьв 4 генератором импульсов и с блоками памяти группы, второй распределитель импульсов, подключенный к вычислительному блоку, к первому блоку памяти, к второму генератору импульсов, к второму блоку памяти35 и к блоку индикации, соединенному с первым пороговым блоком, другой вход которого подключен к первому блоку вычитания и последовательно соединен 40 ные второй блок вычитания, вход ко" торого подключен к второму блоку памяти, умножитель, интегратор и второй пороговый блок выход которого подЭключен к первому генератору импульсов 23.Недостаток известного устройства заключается в недостаточно высокой надежности распознаванияЦель изобретения - повышение надежности распознавания изображений объектов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый распределитель импульсов, вход которого соединен с первым генератором импульсов, а выходы подключены к блокам памяти группы, первый блок памяти, входы которого соединены с 552 2вторым распределителем импульсов,подключенным к второму генераторуимпульсов, к второму и к третьемублокам памяти, к блоку сканированияи к блоку индикации, с вычислитенылблоком, подключенным к усилителю,вход которого соединен с блоком сканирования, а выход подключен к третьему блоку памяти, соединенному с первым распределителем импульсов, первырпороговый блок, подключенный к блокуиндикации и к первому вычитающемублоку, и последовательно соединенньивторой вычитающий блок, один входкоторого подключен к выходу второгоблока памяти, умножиггель, интегратори второй пороговый блок, выход которого соединен с первым генераторомимпульсов, введены первый ключ, входкоторого соединены с первым блокомпамяти и с вторым распределителем импульсов, а выходы подключены к второму вычитающему блоку и блоку памяти,группа умножителей, входы которыхсоединены с третьим блоком памяти,второй ключ, выходы которого подключены к блокам памяти группы, а выходсоединен с одним умножителем группы,группа селекторов, выходы которыхподключены к первому вычитающему блоку, и группа интеграторов, соединенныхс соответствующими умножителями и сселекторами группы.На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство включает бпок 1 сканирования, усилитель 2, вычислительныйблок 3, выполненный в виде анализатора плотности распределения вероятностей, первый ключ 4, первый распределитель 5 импульсов, первый генератор6 импульсов, второй распределитель 7импульсов, второй генератор 8 импульсов, первый блок 9 памяти, первыйвычитающий блок 10, умножитель 11,интегратор 12, первый пороговый блок13, группу 14-16 блоков памяти, второй ключ 17, второй блок 18 памяти,группу умножителей 19 и 20, группуинтеграторов 21 и 22, группу 23 и24 селекторов максимума, второй вычитающий блок 25, второй пороговыйблок 26, третий блок 27 памяти и блок28 индикации.Устройство работает следующимобразом,Для распознавания наличия аномальных областей на статически однородном иэображении сначала производитсяТаким образом, на выходах интеграторов 21 и 22 формируются соответственно значения взаимнокорреляционногоотклика анализируемого Фрагмента изображения и автокорреляционной функции фрагментаЗначения максимумовэтих функций выделяются в селекторах23 и 24, после чего в блоке 25 формируется значение разности этих максимумов, выдаваемое на вход блока 13.Если модуль разности превышает заданное значение порога, принимаетсярешение о необнаружении классифицированной аномалии (фактически о нераспознавании). В противном случае,то есть в случае не превышения абсолютным значением входного сигналаблока 13 порогового значения - решениеоб обнаружении аномалии. В этом случае с выхода блока 13 на вход блока28 выдается сигнал, инициирующий индикацию в блоке 28 факта обнаружения классифицированной аномалии.Введение новых узлов н блоков позволило существенно полысить надеж 3 11045обучение устройства, заключающеесяпо существу н построении плотностираспределения вероятностей значенийяркостей анализируемого иэображения.Для этого блок 1 сканирования произ 5водит сканирование всего изображения,формируя развертку видеосигнала,мгновенные значения которого пропорциональны значениям яркостей соответствующих точек изображения. Указанный сигнал усиливается в усилителе2 и выдается затем на вход анализатора 3 плотности распределения вероятностей. Последний формирует насвоем выходе функцию распределениявероятностей значений яркостей всегоизображения, которая Фиксируется впервом блоке 9 памяти. Далее первыйключ 4 переводится в состояние "1 ви информация переписывается из первоОго 9 во второй 18 блок памяти. Наэтом первыи этап распознавания (этапобучения устройства распознавания)закончен.Второй этап распознавания - обнаружение аномальных областей на изо=бражении. Блок 1 последовательнопроизводит растровое сканированиеучастков изображения, размеры которыхпримерно соответствуют размеру обнаруживаемых аномалий. Видеосигналы,формируемые при сканировании каждогоучастка, усиливаются н усилителе 2 ивыдаются на вход анализатора 3 плотности распределения вероятностей.Последний последовательно формирует функции распределения вероятностей значений яркостей каждого из анализируемых фрагментон. Ключ 4 н режиме обнаружения аномальных областей 40переводится н состояние "11". Упомянутые функции через ключ 4 последовательно выдаются с выхода блока 9на вход блока 10, на второй вход которого с выхода блока 18 поступает 45сигнал плотности распределения вероятностей всего изображения. Блок 1 Овычитания Формирует разностный сигнал,поступающий на вход умножителя 11,работающего в режиме кнадратора. Свыхода умножителя 11 результат выдается на вход интегратора 12. Последний осуществляет интегрированиеполученной Функции по всем возможнымзначениям яркостец и полученный реЭ55зультат поступает на вход пороговогоблока 26. Если данное значение оказывается меньше некоторого заданногопорога, то принимается решение о не 52 4обнаружении аномалии, и сигнал навыходе блока 26 равен "0". Если жеполученное значение превысит порог,принимается решение об обнаружениианомалии и выходной сигнал блока 26запускает первый генератор 6 импульсов, обеспечивающий синхронизациюи управление работой устройства втретьем режиме - режиме классификацииобнаруженной аномалии, Последнийреализуется следующим образом.Сигнал анализируемого участкаиэображения с выхода усилителя 2 одновременно с входом блока 3 выдаетсяна вход блока 27, где запоминается.В случае обнаружения на данном участке изображения аномалии производитсяее классификация. Изображения эталон.ных аномалий, составляющих алфавитобразов, подвергаемых распознаванию,хранятся в блоках 14-16. Генератор6 импульсов через распределитель 5обеспечивает выдачу на блоки 14 - 16и 27 памяти и второй ключ 17 сигналон, реализующих последовательную выдачу на входы .второго умножителя 19иэображений анализируемого фрагментаи одной из эталонных аномалий, ана входы третьего умножителя 20 сигна"лов изображения анализируемого фрагмента. Умножители 19 (20) и интеграторы 21 (22) по существу реализуюткорреляторы изображений, 1104552ность распознавания изображений,Повьаение надежности распознаванияобеспечивается за счет реализациидвухзтапной процедуры распознаванияизображений, основанной на предварительном обнаружении некласгифицированных аномалий н последук 1 щей классификации этих аномалий с учетом результатов обнаружения, получаемых на первом этапе работы устройства.