Способ опознавания изображений объектов

ВСЕктС Ким ОП И Е Союз Советских Социалистических Республик(11) 446087 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Зависимое от авт етельства М. Кл. Оба 9/1 22) Заявлено 23,11.71 (21)с присоединением заявк32) Приоритет 943/18-2 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий53) УДК 6 91. (08 публиковано 05. 10.74. ата опубликования опи юллетеньИЯ 2 7 Авторыизобретения. СитовенкоИ. Г. Спир вычислительной техники АН Латвийской СС 4) СПОСОБ ОПОЗНВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕК Изобретение относится к области опоэнавания образцов и может быть испольты делен осле аемы раложенному способу п1ка растра с опознаввращают считывающийнаправлении по кастрок при каждомго растра и сравниваютсигналы с эталонными изображениемтр, суммируют восигналы всех н тов, придру видеположе ии считываюшеуммарные видео-налами. киг. 1 изображены три телевизионном растреа - объект А; ъекта А,а фиг. 2,тов, согласно которым разлагают полеиэображения в растр выделяют участокрастра с опоэнаваемым изображением,преобразуют изображение в видеосигналы,формируют сигналы-образцы и сравниваютих с эталонными сигналами.Однако при считывании многоградаци аонных изображений, повернутых и сдеформированных относительно эталона, такиеспособы требуют большого объема цифровых вычислений и не обеспечивают доста-.точной надежности, опознавания, 20Белью изобретения является ускорениепроцесса опознавания этих иэображенийбеэ значительного усложнения аппаратурнойреализации способа,Эта цель достигается тем, что по пред зующее(71) Заявитель Институт электрот эовано для опознавания многоградаци и двухградационных изображений объе в частности для опознавания видовой надлежности микроооъектов с помошьтелевизионной техники.Известны способы опознавания об б - видеосигналы строк ооъекта А;в - суммарный видеосигнал- образ объекта А,На фиг. 3 изображены три объекта А,В, С на телевизионном растре и суммарные видеосигналы-образцы объектов А,В, С;на фиг, 4, а - три объекта А, В, Сна телевизионном растре, повернутом нао90 относительно объектов по сравненинс растром на фиг, 3; б - суммарныевидеосигналы-образцы объектов А, В, С,На фиг, 5 дано устройство; реалипредложенный способ,Способ получения суммарного сигналазаключается в следуюшем.На фиг. 1 изображен телевизионныйрастр с присвоенными ему координатами:х - вдоль строки и у - по кадру, В кадре находятся изображения трех объектов(изображения - двухградационные, фонимеет яркость О, объект - единичную)фигур (А - треугольник, В - буква Т,С - буква П), фпгура А начинается настроке Угп и кончается на строкеУ 1 занимая К строк, а ее полоВфХ,жение на оси х определяется отреэком скоординатами х -х . Все участки строк,1 2"занимаемых объектом А, расположены внутри этого отрезка х 1 Х,Д/ На фиг. 2 показан участок растра с фигурой А и приведены формы видеосигналовот этой фиг уры на всех строках от У догпУщ.К, . Обозначив размах, видеосигнала вточке с координатой Х , расположеннойна строке)как /.) можно записать, чтосуммарный видеосигналА от объектаА для точки с координатойравенуп+ );А=,. .Такил образом, по этой формуле можнонайти суммарный видеосигнал для любой 3 Оточки Х в интервале х хВид сулмарного видеосигнала для фигуры А приведен на фиг. 2 ЬСуммируяпострочно видеосигналы для фигуры С со3строкипо строку Чр+, для точек вигггервале х х, а для фигуры В со стро 3 4ки Ч по строку Ч в интервалефЮх х, получим суммарные видеосигналы 5 бобразцы, изображенные для этих фигур нафиг. 3. Иэ конфигураций этих сумл 1 арныхсигналов-образов можно заключить, чтоони илеют совершенно характерные форлгыпозволяющие классифицировать эти объектыЧтобы сделать описание инвариантным ксмешениям, поворотам и деформациям иэображения, нужно получить несколько суммарных видеосигналов при различных углах поворота растра передающей трубки относительно изображения, проекцируемого на ее фьтокатод. На фиг, 4, а приведено исходноеизображение, но растр передающей трубкиортогонален растру на фиг. 1, и суммарые видеосигналы для объектов А, В, Сдля этого случая показаны на фиг, 4, б,Иэ сравнения образов фиг. 3 и фиг, 4 видно, что образы объекта А в обоих случаях отличаются от образов объектов В иС, а образы объектов В и С при располо,жении растра, как на фиг. 4, между собойне различаются, т, е, эти объекты могутбыть классифицированы только по суммарнымвидеосигналам, полученным для растра,ортогонального растру на фиг. 4.Сокрашение описания опознаваемого 19 объекта по данному способу происходит засчет замены трехмерного видеосигналаисходного изображения двухмерным суммарным видеосигналом-образом. Каждый суммарный видеосигнал может быть описаннесколькими признаками, например числомвершин и их положением относительно начала и конца видеосигнала, крутизной склонов и положением склонов относительновершин и т. д. Причем эти признаки удобнопредставлять в цифровой форме. ДЛя многоградационных изображений суммируютвидеосигналы по вьпцеприведенной формуле и получают признаки аналогично.Способ может быть реализован в устройстве (фиг. 5), содержащим телевизионный датчик 1, селектор иэображений объектов 2, блок суммирования 3, блок признаков суммарного видеосигнала 4, блок управления 5, блок признаков эталонов 6 и ре-,шающий блок 7.В блок признаков эталонов 6 вводятпризнаки суммарных видеосигналов в цифровой форме которые определяются эксперименталыго для каждого класса опоэнава-, бемых обьектов.Телевизионным датчиком 1 видеосигналподается на селектор изображений обьектов 2, ксорый выделяет участок растра,занятого изображением опоэнаваемого объекта.Видеосигнал с выделенного участкарастра подается в блок 3 который можетбыть построен с использованием запоминающей электроннолучевой трубки, напримертипа ЛН, В этом блоке суммируютсявидеосигналы всех строк с выделенногоучастка растра, что осуществляется выключением кадровой развертки на трубкепамяти. При этом записывающий луч прочерчивает на мишени трубки памяти однуи ту же траекторию для всех строк кадра,.Селектор 2 открывает записывающий лучв те моменты времени, когда луч переда- .ющей трубки считывает изображение объектд, и, таким образом, н а одну и ту жетрассу мишени трубки памяти накладыва-ются видеосигналы с участком строк, выделенных селектором 2, т, е. на мишениоказывается записайным в виде потенциального рельефа видеосигнал, величинакоторого в каждой точке выражается вышеприведенной формулой. Суммированиепроисходит одновременно с процессомсканирования изображения., поэтому устройство работает в реальном масштабевремени с телевизионным датчиком 1, Вовремя обратного хода кадровой разверткипередающей трубки суммарный видеосигнал,полученный на мишени запомина.эшей трубки,считывается в аналоговой форме и передается в блок признаков суммарного видеосигнала 4, где измеряются признаки, например, приведенные ранее, Если необходимополучить несколько суммарных видеосигналов при разных углах поворота, блок управления 5 осуществляет эту операцию. Этотже блок обеспечивает управление операцией сравнения признаков опознаваемого объекта с признаками эталонов и принятиемрешения об отнесении объекта к гому илииному классу, которое обеспечивается решающим блоком 7,Данный способ позволяет опознаватьизображения объектов, произвольно расположенных в кадре, используя в качесгве1датчика телевизионную систему с вешатель-ным стандартом развертки. Способ можетбыть также реализован при любых систе мах развертки; дискретно-шаговой, радиально-круговой, спиральной и т, д.В качестве суммирующего устройствамогут быть применены цифровые сумматорыили накопительные аналоговые сумматоры, 1 ОПредмет изобретенияСпособ опознавания изображений объектов путем разложения поля изображения врастр, выделения участка растра с опознаваемым изображением, преобразованияизображения в видеосигнал, формированиясигналов-образов и сравнения их с эталонными сигналамио т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью ускорения процес-,са опознавания многоградационных изображений, повернутых и сдеформированныхотносительно эталона, суммируют в направ-,лении по кадру видеосигналы всех строкпри каждом положении вращающегося раст-ра и сравнивают суммарные видеосигналыс эталонными сигналами.В, Брыксина аж 62 нисиое ого ком приятие сПатент, Москва, Г-Ь 9, Бережковская наб., 24 Заказ Щ Изд, М ЦНИИПИ Государстве но дел Моска изобреИ 303.",тета Совета Министров СССРй и открытийшская наб., 4