Способ формирования признаков для распознавания изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 151)5 С 06 К 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ ВТОРСНОМУ СВИД л. Р 18(54 ЗНАКОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИ АВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ение относится лительной техник.ничных о рас втомаи пред дят5 ил;ике и в мировател хемйств иг, 4)сов с авнечия элементо р вателей импульсов, нт ИЛИ 3, импульсов (фиг.5) ый регистр 4 (напр 5 ИР 13), первый ло-ИЛИ 5, первый ло и Н о второ 2-ИЛИ 7, второй ло2-И-НЕ 8, логиИ 9. Все элементы полнены в соот-.ой схемотехниункциональных схе етствии со станда(56) Либенсон М.НЯнсон Б.А. Автоматизния телевизионных изЭнергия, 1975, с, 41Авторское свидетелР 1119049, кл. С 06 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления" роботами.Целью изобретения является упрощение способа,На фиг. 1 дана схема состояния видеосигнала, значение которого совпадает со значением опорного сигнала в некоторой точке; на фиг. 2 - схема сигнала, полученного в результате сравнений значений видеосигнала и опорного сигнала; на фиг. 3 - схема сигнала, полученного в результате сравнения значений опорного сигнала и видеосигнала, содержащего шумовую помеху; на фиг, 4 - функциональная схема варианта устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг,5 назначено для использования в системах управления роботами, Целью изобретения является упрощение способа Цель достигается в результате того, что при формировании видеосигнала соответствующего выбранному направлению сканирования изображения, срав кивают его с опорным сигналом, формируют последовательность широтно- модулированных импульсов, Формируют результирующий сигналр сравнивают ег значение со значениями широтно-мод- лироканных импульсов и нри их совпадении формируют последовательность ед импульсов, гпознаваемом функциональнаяимпульсов.Вариант устрдержит группу 1группу 2 формирлогический элемФормирователсодержит сдвигомер, регистр К 1гический элеменгический элеменгический элемен1гический элеменческий элемент Рассмотрим состояние видеосигналзначение которого совпадает в неко 3 1564658 4торый момент времени 1, с значением,опорного сигнала (см, фиг 1). Определим с некоторым постоянным шагом )(М Н точек, лежащих слева, и И точек, лежащих справа от точки Т и будем сравнивать значения опорного сигнала и видеосигнала в моменты времени, соответствующие этим точкам. Очевидно, что для всех точек, лежащих левее точки , вследствие заданного состояния видеосигнала выполняется неравенство) :0 ол, п=1,2, И, (1) где 0.) " функция, описывающая значение видеосигнала;0- значение опорного сигнала.Для всех точек, лежаших правее точки С а .также и для нее самой 20 будет выполняться неравенство:0(й; )0 , 3 Г ф 1,2 Я, (2)Теперь представим результат сравения значений видеосигнала и опор ого сигнала в виде некоторого биарного сигнала - последовательноси широтно-модулированных импульсов см. Фиг. 2). Очевидно что в соотетствии с, фиг. 2 в точке Ц: состоя ЗО ие этого сигнала изменяется из одого состояния в противоположное.Рассмотрим состояние сигнала, приеденного на фиг. 2. Для всех точек, ежащих левее точки 1, выполняется словиеХ, =Х, ,пщ 1,2 .,И, (3) де Х; - значение сигнала, соответ" ствующее точкам, лежащим 40 левее точки й;,9 Х - значение сигнала, соответствующее точкам, лежащим правее точки, й,фБудем считать, что значение сигнала, соответствующее точке й удоВлетворяет следующему условию: Х,=Х, ,п=1,2Ю. (4)Очевидно, что состояние сигнала,0 приведенное на фиг. 2, изменится,на противоположное в случае, если состояние видеосигнала (см. фиг. 1) для всех точек, лежащих левее точки С удовлетворяет неравенству (2), а для1 ф 55 всех точек, лежащих правее точки ; удовлетворяет неравенству (1). При этом будем считать, что значение сигнала, полученного в результате сравнения значений видеосигнала и опорного сигнала, и соответствующее точке , удовлетворяет следующему условию:Х=Х, ,п=1,2. ,М, (5)В соответствии с тем, что регистрации подлежат только те моменты времени, для которых выполняется условие (3) и либо условие (4) либо условие (5), будем определять для каждого момента времени значение некоторой логической функции, зависящей от состояния сигналов для некоторого предшествующего числа элементов данному и для того же числа моментов1 последующих за ним, принимающей единичное значение только в тех случаях, когда сигнал, полученный в результате сравнения значений опорного сигнала и видеосигнала, соответствуют совпадению этих значений. Нетрудно убедиться, что в качестве такой логической функции можно использовать следующее выражение:У, (х,.х;х,х, х .)- нф НП Х;( Х 1(Х) (Х;.,Х;,) ) Х, ЧХ;) (6)Из приведенного выражения следует, что для того, чтобы определить состояние сигнала, полученного в результате сравнения значений видеосигнала и опорного сигнала, в некоторый момент времени можно определить состояние этого сигнала для некоторого числа моментов, последующих за данным, и для того же числа моментов, предшествующих данному. Используя полученные данные о состоянии этого сигнала сформировать другой - результирующий сигнал (см. в квадратных скобках выражения (6).),и сравнить состояние полученного результирующего сигнала с состоянием в соответствующий момент времени сигналаУ полученного в результате .сравнения значенйй опорного сигнала и видеосигнала. Полученный в результате сигнал высокого уровня будет соответствовать совпадению значений опорного сигнала и видеосигнала, На основании изложенного нетрудно убедиться1 что при сравнении состояния сформированного сигнала и сигнала, полученного в результате сравнения значений5 15646 видеосигнала и опорного сигнала, происходит фильтрация или коррекция значений этого сигнала, В этом нетрудно убедиться. Рассмотрим состояние5 сигнала, приведенного на фиг, 3, полученного при сравнении значений опорного сигнала и видеосигнала, содержащего шумовую помеху, Считаем, что в момент времени, соответствующий .10 точке й, состояние этого сигнала меняется в результате совпадения значений видеосигнала и опорного сиг, нала. Считаем также, что изменение этого сигнала в моменты времени, не соответствующие точке С вызвано действием шумовых помех, содержащихся в видеосигнале. Используя выражение (6) и полагая п=1, получим, что .будут зафиксированы изменения сигна ла не только в момент времени, соответствующий точке С;, но и в моменты времени, соответствующие точкам С;и ;,. Однако, полагая п=2 в выражении (6), получим, что будет зафикси ровано изменение сигнала только в момент времени, соответствующий точке й,. Далее полагая п=3 в выражении (6), получим, что в соответствии с фиг. 3 не будет вообще зафиксиро вано изменение сигнала. Таким образом, подбирая значение параметра и в выражении (6), т.е. подбирая число моментов времени, в течение которого состояние сигнала, полученного в результате сравнения значений видеосигнала и опорного сигнала, должно быть неизменным, можно добиться необходимого качества фильтрации помех, вызванных наличием шумовых помех в видеосигнале. Кроме того, необходимо отметить, что выражение, заключенное в квадратные скобки выражения (6)можно изменить и использовать другое, удовлетворяющее изложенным ранее требованиям и позволяющее обеспечить требуемое качество для определения моментов времени, в которые значения опорного сигнала и видео- сигнала совпадают. 50Вариант устройства, реализующий способ (фиг. 4) содержит группу 1 элементов сравнения, первые входы которых объединены между собой и являются вторым входом устройства, вторые входы группы 1 элементов сравнения являются также входами устройства, выходы группы 1 элементов сравнения соединены с первыми входами группы 2 58 6формирователей импульсов, вторые входы которых объединены между собои и являются первым входом устройства, выходы группы 2 формирователей импульсов соединены с входами логического элемента ИЛИ 3, выход которого является выходом у."геройстваФормирователь импульсов (фиг. 5), группы 2 формирователей импульсов, содержит сдвиговый регистр 4, информационный вход которого является первым входом формирователя импульсов, управляющий вход сдвигового регистра 4 является вторым входом формировате" ля импульсов, первый выход сдвигового регистра 4 соединен с первыми входами первого логического элемента 2-ИЛИ 5 и первого логического элемента 2-И-НЕ 6, вторые входы которых соединены между собой и пятым выходом сдвигового регистра 4, второй выход сдвигового регистра 4 соединен с первыми входами второго логического элемента 2-ИЛИ 7 и второго логического элемента 2-И-НЕ 8, вторые входы которых соединены меж у собой и четвертым выходом сдвигового регистра 4, третий выход которого соединен с . третьим входом логического элемента 5-И 9, первый вход логического элемента 5-И соединен с выходом первого логического элемента 2-ИЛИ 5, второй вход соединен с выходом первого логического элемента 2-И-НЕ 6, четвертый вход соединен с выходом второго логического элемента 2-ИЛИ 7, пятый вход соединен с выходом второго логи" . ческого элемента 2-И-НЕ 8, выход логического элемента 5-И 9 является выходом формирователя импульсов.Устройство (фиг, 4) работает следующим образом.На второй вход устройства подается видеосигнал, который сравнивается группой 1 элементов сравнения с опорными сигналами, поступающими на вторые входы группы 1 элементов сравнения с соответствующих им входов устройства, Бинарный сигнал, являющийся результатом сравнения видеосигнала с опорными сигналами, поступает с выходов группы 1 элементов сравнения на первые входы группы 2 формирователей импульсов, с первого входа устройства поступает синхросигнал в виде последовательности опорных импульсов, по которой состояние сигнала на выходах группы 1 элементов сравнениязаписывается в сдвиговые регистры 4 группы 2 Формирователей импульсов. Состояние сигналов, записанных в сдвиговых регистрах 4 и установленных на их третьих выходах, сравнивается с сигналами, сформированными из сигналов, установленных на первых двух, а также на четвертом и пятом выходах сдвиговых регистров 4. В ре зультате сравнения на выходах группы 2 формирователей импульсов формируются сигналы в виде последовательности импульсов, поступающие на входы логического элемента ИЛИ 3, на выхо де которого формируется последовательность импульсов, по которой судят о. распознаваемых изображениях.Формирователь импульсов (фиг,5). работает следующим образом; сигнал, 20 ;.;.оступающий на информационный вход сдвигового регистра 4, последовательно записывается в него по синхросигиалу, поступающему на его управляющий вход, Состояние сигнала, записан ного в сдвиговый регистр 4, устанав,ливается на его выходах. С первого выхода сдвигового регистра 4 сигнал поступает на первые входы первого логического элемента 2-ИЛИ 5 и перво го логического элемента 2-И-НЕ 6, на вторые входы этих логических эле,ментов поступает сигнал с пятого выхода сдвигового регистра 4. Одновре,менно: со второго выхода сдвигового 35 регистра 4 сигнал поступает на первые входы вторых логических элементов 2-ИЛИ 7 и 2-И-НЕ 8, на вторые входы этих логических элементов поступает сигнал с четвертого выхода сдвигово го регистра 4. Сигналы с выходов первых логических элементов 2-ИЛИ 5 и 2-И-НЕ 6 поступают на первый и второй входы соответственно логического элемента 5-И 9, Одновременно сигналы 45 с выходов вторых логических элементов 2-ИЛИ 7 и 2-И-НЕ 8 поступают соответственно на четвертый и пятый входы логического элемента 5-И 9, Кроме того, также одновременно на третий 50 вход логического элемента 5"И 9 по" ступает с третьего выхода сдвигового регистра 4 сигнал, состояние которого сравнивается с состоянием сигналов, поступающих на другие входы 55 этого логического элемента, В результате на выходе логического элемента 5-И 9 формируется сигнал, состояние которого соответствует результату сравнения.Необходимо отметить,что в Формирователе" импульсов (фиг, 5) на логических элементах поз, 5-9 реализуется выполнение выражения (6) при условии, что п=2,Полезный эффект от применения данного способа достигается за счет того, что в способе по сравнению с прототипом отсутствует необходимость осуществлять выделение локальных экстремумов видеосигнала и формировать последовательность импульсов в моменты достижения локальных экстремумов. Кроме того, отсутствует необходимость в фильтрации сформированных последовательностей импульсов. Это достигается в способе за счет формирования сигналов в результате сравнения значений видеосигнала и опорных сигналов, по состоянию которых судят о совпадении значений опорных сигналов с значением видеосигнала.Формула изобретенияСпособ формирования признаков для распознавания изображений, заключающийся в формировании видеосигнала для каждого направления сканирования изображения, сравнении его с опорным сигналом и Формировании последовательности импульсов,. о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения, последовательность импульсов формируют в виде последовательности широтно-модулированных импульсов, длительность каждого из которых соответствует времени превьппения видеосигналом опорного сигнала, абра" зуют.результирующий сигнал путем Фильтрации последовательности широтно-модулированных импульсов, сравнивают текущие значения амплитуд результирующего сигнала с текущими значениями амплитуд последовательности широтно-модулированных импульсов и при их совпадении Формируют единичные импульсы, по которым судят о распознаваемом изображении.1564658 Составитель А.Красновесивых Техред М.Ходанич , Корректор С.Шекмар дакт ираж 55 Заказ 116 писно ВНИИ дственно-издательский комбинат "Патент", г д ул. Гагарина, 1 Прои Государственн1130 о комитета п Москва, Жизобретениям Раулская на открытиям при ГКНТ СССР д. 4/5