Устройство для формирования признаков распознаваемых образов

СВОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 06 К 9/36 ргеева угой вход которореобразователя,о подключен к выха И, а выход соеом регистра, друодключен к выход ОДУ ого элеменинеи с одним ои вход которого первого элемента н с одним входом выход соединепамяти, друглючены к выход ЛО од ие входы которого ам первого. элемен ика, генерато ый .с делителе ходами первог И, другие вход дешифратору,ин вход котор частоты, дру ору, а выход рвого счетчик У второго элечастоты и однимилементовключены и второгокоторых по третий эле ент оединен содключеноединен содключенн лител ши входом ищ к выхо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Харьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени институт радиоэлектроники им, акад. М.К. Янгеля(56) 1. Авторское свидетельство ССР 614478, кл. С 06 К 9/00, 1975.2. Патент СА3863218,кл. 340.146.3, опублик. 1975 (проттип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНПРИЗНАКОВ РАСПОЗНАВАЕМЫХ ОБРАЗОВ,содержащее сумматор, вход которогосоединен с первым формирователем сигналов, а выход подключен к второрому формирователю. сигналов, соединенному с одним входом аналогового та И и первого счет импульсов, соединен ЯО 1145355 мента И, первую группу блоков памяти,входы которых соединены с блокомпамяти, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности распознавания, оно содержитвторой счетчик, один вход которогоявляется входом устройства, другойподключен к выходу первого счетчика,а выход соединен с дешифратором,вторую группу блоков памяти, входыкоторых подключены к выходу первогосчетчика, первую группу умножителей, одни входы которых соединеныс соответствующими блоками памятипервой группы, четвертый элемент И,входы которого соединены с уелителем частоты и с дешифратором,первую группу интеграторов, входы которых подключены к выходу четвертогоэлемента И и к соответствующим блокам памяти первой группы, а выходыявляются первой группой выходовустройства, вторую группу умножителей, входы которых соединены с выходом соответствующего блока памятипервой группы и выходами соответствующих блоков памяти второй группы,и вторую группу интеграторов, входыкоторых подключены к соответствующим умножителям первой и второйгруппы и к выходу четвертого элемента И, а выходы являются второй группой выходов устройства, при этомдругой вход одного умножителя первойгруппы соединен с выходом соответствующего блока памяти второй группы,адругие входы других умножителейпервой группы соединены с выходомпервого счетчика, 114535520 рой и третий элементы И, входы которых подключены к дешифратору, соединенному с управ 1 янщим блоком, и к генератору импульсов и к делителю частоты соответственно, первый счет. чик, соединенный с выходами второго Изобретение относится к автома 1тике и вычислительной технике иможет найти применение в системахмашинного анализа и обработки изображений, допускающих либо однострочное представление объектов, либопострочное сканирование при анализедвумерных изображений. Устройствоможет стать частью автоматическихсистем контроля и управления, ис Опользоваться в телевизионных и радиолокационных следящих и распознающихсистемах, а также при цифровой обработке изображений, полученных придистанционных исследованиях. 5Известно устройство для формирования признаков распознаваемых образов, содержащее приемник излучения,блок определения разности сигналов,подключенный к выходам приемникаизлучения, и блок вычисления модуля,входы которого соединены с блокомпределения разности сигналов И ,В этом устройстве в качестве признаков распознаваемых образов исполь зуются, во-первых, суммарная яркостьизображения и,во-вторых, сумма модулей разности сигналов И .Однако в тех случаях, когда происходит изменение формы изображенияи изменение его положения в полезрения (что происходит при проективных преобразованиях), характеристйки изобракения, определяемые данным устройством, не могут оставаться35неизменными, т.е. они не являютсяв гаком случае признаками-инвариантами. Использование таких признаковлибов значительной степени снижаетточность распознавания, либо при -водит к появлению аномальных ошибок,ставящих под сомнение целесообразность использования устройства,Наиболее близко к изобретениюустройство, содержащее первый и второй формирователи сигналов, соединенные с сумматором, блок памяти,подключенный через регистр к аналого-цифровому преобразователю, черезпервый элемент И - к генераторуимпульсов и через регистр считывания - к вычислительному блоку, втои третьего элементов И, с входами блока памяти и блока управления, выходы которого через группу блоков памяти подключены к другим входам вычислительного блока 2 .Данное устройство имеет недостаточно высокую надежность распознавания по сформированным признакам.Цель изобретения - повышение надежности распознавания.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сумматор, вход которого соединен с первым формирователем сигналов, а выход подключен к второму формирователю сигналов, соединенному с одним входом аналого-цифрового преобразователя, другой, вход которого подключен к выходупервого элемента И, а выход соединен с одним входом регистра, другой вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с одним входом блока памяти, другие входы которого подключены к выходам первого элемента И и первого счетчика, генератор импульсов, соединенный с делителем частоты и с одними входамипервого и второго элементов И,. другие входы которых подключены к дешифратору, третий элемент И, один вход которого соединен с делителем частоты, другой подключен к дешифратору, а выход соединен с входомпервого счетчика, подключенным квыходу второго элемента И, первуюгруппу блоков памяти, входы которыхсоединены с блоком памяти, введенывторой счетчик, один вход которогоявляется входом устройства, другойподключен к выходу первого счетчика,а выход соединен с дешифратором,вторую группу блоков памяти, входыкоторых подключены к выходу первого счетчика, первая группа умножителей, одни входы которых соединены с соответствующими блоками памяти первой группы, четвертый элемент И, входыкоторого соединены с делителем частоты и с дешифратором, первая группа интеграторов, входы которых подключены к выходу четвертого элемен-. та И и к соответствующим блокам па- . мяти первой группы, а выходы являются первой группой выходов устройства, вторая группа умножителей, входы которых соединены с выходом соответ-. ствующего блока памяти первой группыи выходами соответствующих блоков памяти второй группы, и вторая группа интеграторов, входы которых подключены к соответствующим умножителям первой и второй групп и к выходу четвертого элемента И, а выходы являются второй группой выходов устройства, при этом другой вход одного умножителя первой группы соединен с выходом соответствующего блока памяти второй группы, а другие входы других умножителей первой группы соединены с выходом первого счетчика.На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.Устройство включает первый формирователь 1 сигнала из сигналов изображения, поступающих на вход устройства, сумматор 2, предназначенный для определения разности сигналов, второй формирователь 3 сигнала, предназначенный для Формирования сигнала, пропорционального модулю сигнала, полученного с выхода сумматора 2, аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП), регистр 5, блок 6 памяти, выполненный, например, в виде оперативного запоминающего устройства; делитель 7 частоты, первый 8, второй 9 итретий 10 элементы И, генератор 11 импульсов,первый 12 и второй 13,счетчики, дешифратор 14, четвертый элемент И 15, первая 16-17 и вторая 18, 19 и 20 группы блоков памяти, выполненные, например, в виде постоянных запоминающих уст., ройств, первая 21-23 и вторая 24-26 группы умножителей, первая 27-28 и вторая 29-34 группы интеграторов.В формирователе 1 происходит преобразование изображения в электрический сигнал. Сумматор 2 предназначен для определения разности сигналов яркости. В формирователе 3 определяется модуль разности сигналов яркости. АЦП 4 предназначен для преобразования значений модуля разности сигналов в цифровую форму. Регистр 5 предназначен для хранения и передачи в блок 6 значений модуля разности сигналов, где они запоминаются.Генератор 11 импульсов вырабаты вает последовательность импульсов, которая через элемент И 8 управляет работой АЦП 4, регистра 5, записью данных в блок 6, а через элемент И 45355 49 - работой счетчика 12, предназначенного для формирования адреса,счетчика 13, служащего для управления входами дешифратора 14Делитель 7 частоты предназначендля выработки последовательностиимпульсов, которая через элемент И 10управляет работой счетчиков 12 и 13,дешифратора 14 и записью информации10 в цифровых интеграторах. 27-34.В зависимости от состояния выходов дешифратора 14 переключение счет-чика 12 осуществляется сигналами,проходящими на вход счетчика 12 через15 элементы И 9 или 10.Временные интервалы упраВляющихсигналов выбираются с учетом полного.окончания переходных процессов и появления установивщихся кодов на входах20 соответствующих элементов устройства.Блок 16 предназначен для.возведения модуля разности сигналов в квад"рат, блок 17 - в куб, блоки 18-20предназначены для возведения в квад 25 рат, третью и четвертую степень значений координаты. В эти блоки записываются таблицы значений соответствующих Функций. В этих блоках кодаргумента функции поступает на адрес 1 О ные входы. Через некоторое время,определяемое типом ПЗУ, на выходепоявляется числовое значение функциикоторое было занееено заранее, наэтапе изготовления этого ПЗУ.Умножители 21-25 предназначеныдля вычисления произведений.Блоки 27-34 являются цифровымиинтеграторами, предназначеннымидля вычисления сумм.4 О Работа предлагаемого устройствасостоит из двух циклов.1. Прием изображения, определение разности сигналов, вычислениемодуля разности сигналов, аналого 45 цифровое преобразование значениймодуля разности сигналов и запоминание значений кодов,2. Считывание информации иэ первого блока памяти, определениепризнаков изображения.В первом цикле изображение, характеризуемое некоторой функцидйраспределения яркости и подвергнутое действие группы проективныхпреобразователей, принимается приемником излучения.Сигнал 11 Пуск 1, поступающий напервый вход счетчика 13, устанавли вает в исходное состояние счетчики12 и 13. Комбинация разрядов счетчика 13 поступает на дешифратор 14,с нулевого выхода которого появляется разрешающийсигнал.При поступлении сигнала "Началостроки" на первый вход счетчика 131генератором 1 импульсов вырабатывается последовательность импульсов, которая проходит через элемент И 8 на управляющие входы АЦП 4,регистра 5 и на вход "Запись" блока б.Последовательно для всех точекиэображения в плоскости приемникаизлучения в заданных направленияхдля каждых двух соседних элементовразложения определяется разностьсигналов в блоке 2, вычисляетсямодуль разности и сигнал поступатна вход АЦП, где на каждомпериодечастоты происходит аналого-цифровое,преобразование информации, записьинформации в регистре 5 и затем вблоке 6 по адресу, который формируется счетчиком 12 при поступлениина его,вход через элемент И 9 импульсов,После перебора всех значенийадреса с выхода счетчика 12 появляетая сигнал переноса, которыйпоступает на. вход счетчика режимов 13, изменяет его состояние на01 и переводит работу устройстваво второй цикл.Во втором цикле активируетсяединичный выход дешифратора 14,который разрешает прохождение импульсов с делителя 7 частоты черезэлемент И 10 на счетчик 12 и черезэлемент И 15 на первые входы цифровых интеграторов для управлениязаписью информации, Работа ЛЦП 4 и 1145355регистра 5 блокируется, блок 6 работает в режиме считывания, С еговыхода выдается последовательностьзначений модуля разности сигналов,5 а с выхода счетчика 12 выдается последовательность значений координат.Полученные значения поступают навходы блоков 16 и 17, с выходов ко торых снимаются квадрат (ПЗУ 16)и куб (ПЗУ 17) значений модуля разности сигналов. Значения кодов изсчетчика 12 поступают на входы блоков 18-20, с выходом которых снимаются квадрат (ПЗУ 18), куб (ПЗУ 19)15 и четвертая степень (ПЗУ 20) значений координаты каждого элемента разложения.С выхода блока 16 коды поступаютна первые входы умножителей 21, 22би на первый вход цифрового интегратора 27. С выхода блока 17 кодыпоступают на первые входы умножителей 23-26 и на первый вход цифровогоинтегратора 28. Коды с второго выхо 25да счетчика 12 поступают па вторыевходы умножителей 21 и 23. С выходов блока. 18 коды поступают навторые входы умножителей 22 и 24.С выхода блока 19 коды поступают.30 на второй вход умножителя 25, а свыхода блока 20 коды - на второйвход умножителя 26.С выходов умножителей 21-26 сигналы поступают на первые входы цифровых интеграторов 29-34,После проведения всех тактов суммирования на выходах цифровых интеграторов 27-34 формируются значенияпризаков изображения,40 Введение в устройство новыхузлов и элементов, а также новыхконструктивных связей существенноповышает надежпость распознавания.