Устройство для распознавания изображений Советский патент 1992 года по МПК G06K9/36 

Изобретение относится к областям технической кибернетики и можег быть использовано в распознающих системах

Цель изобретения - повышение точности устройства

Функциональная схема усфойства показана на фиг. 1. Устройство содержит блок управления 1, блок 2 формирования информативных признаков, первый регистр 3, блок памяти 4, первый мультиплексор 5, второй мультиплексор 6, первый счетчик, второй регистр 8, второй счетчик 9, первый компаратор 10, второй компаратор 11, первый элемент И 12, элемент Исключающее ИЛИ 13, первый элемент НЕ 14, второй элемент НЕ 15.

В качестве блока формирования информативных признаков может быть использовано устройство для формирования информативных признаков по авт ев № 1361591,

Устройство работает следующим образом.

Начало работы определяется подачей импульса на вход Пуск, при этом в отдельных регистрах стекопамяти устанавливается некоторая исходная случайная информация.

Блок управления вырабатывает импульс на двадцать третьем выходе, подаваемый на установочный вход второго регистра 8. По этому импульсу в регистре 8 устанавливается максимальное число

Блок управленич вырабатывает импульс на четвертом выходе, который подается на сдвиговый вход генератора случайных чисел блока 2, который выполнен на основе поспедовательного кольцевого регистра, при этом выходы определенных разрядов через сумматор по модулю два подклю ены к последовательному входу регистра. При каждом сдвиге в регистре такого генератопа формируется очередное псевдослучайное число.

Блок управления 1 вырабатывает импульс на втором и шестом выходах ИМПУЛЬС на втором выходе управляет выдачей случайных чисел ь.а выходе блока 2 и приемом данных от мультиплексора 5 на второй информационный вход блока 2.

Импульс с шесто о выхода блока управления поступает на входы разрешения присл

с

аддА

Ч

XI

Ю

ема блока 2. По этому импульсу отдельные части случайного числа, содержащегося в регистре генератора случайных чисел, перезаписываются в регистры блока 2, При этом информация, фиксируемая в этих регистрах, интерпретируется как начальные ординаты первой и второй граничных кривых.

Информация, фиксируемая в кольцевых сдвиговых регистрах знаков приращений блока 2, рассматривается как знаки приращений ординат на отдельных участках первой и второй граничных кривых.

Информация, фиксируемая в кольцевых сдвиговых регистрах приращений первой ординаты блока 2, рассматривается как модули приращений ординат первой и второй граничных кривых.

Разрядность регистра о генераторе случайных чисел 17 равна сумме разрядностей регистров блока 2.

Блок управления вырабатывает импульсы на шестом, шестнадцатом и девятнадцатом выходах. При этом информация из регистров блока 2 перезаписывается в первый регистр 3, второй счетчик 9 устанавливается в нулевое состояние, на первом информационном выходе появляется сигнал, который указывает, что из источника изображений должно выдаваться изображение обучающей выборки.

Блок управления вырабатывает импульсы на пятом и семнадцатом выходах. При этом в регистр изображения блока 2 принимается очередное изображение обучающей выборки. Первый счетчик 7устанавливается в нулевое состояние.

Блок управления вырабатывает импульсы на третьем шестом и двенадцатом выходах. Информация из первого регистра 3 через первый мультиплексор 5 перезаписывается в регистры блока 2. Блок управления вырабатывает импульсы на первом и седьмом выходах. Первый, второй, третий накапливающие сумматоры устанавливаются в нулевые состояния.

После этого проверяется условие окончания счета участков.

Блок управления увеличивает номер абсциссы на 1.

Блок управления вырабатывает импульс на восьмом выходе, По этому импульсу изображение, зафиксированное в регистре изображения, выполненном в виде совокупности кольцевых сдвиговых регистров, расположенных по горизонтали, сдвигается на один шаг, при этом крайний левый столбец изображения перезаписывается в крайний правый столбец.

Блок управления вырабатывает мм- пульс на восьмом выходе, по которому информация в кольцевых регистрах блока 2 смещается влево по кольцу. Информация на последовательных выходах кольцевых регистров блока 2 меняется и, значит, меняются

знаки приращений ординат. Одновременно с формированием очередных ординат в левый столбец регистра изображения перемещается текущий столбец изображения. Таким образом, в устройстве отрабатываются две кривые линии: текущие абсциссы этих кривых соответствуют номеру столбца изображения, переместившемуся в крайний левый столбец регистра изображения блока 2.

Блок управления вырабатывает импульсы на двенадцатом выходе, подаваемые на счетный вход второго счетчика. Так как входы элемента Исключающее ИЛИ 13 соединены с выходами знаковых разрядов

первого и второго счетчиков 7 и 9, то на выходе 13 имеется единица, если знаки счетчиков различные, и ноль, если знаки совпадают. Так как вход выбора режима Вычитание подключен к выходу элемента

Исключающее ИЛИ 13, а вход выбора режима Сложение подключен к выходу 13 через второй элемент НЕ 15, то второй счетчик 9 находится в режиме Сложение, если знаки счетчиков 7, 9 совпадают, и в режиме Вычитание, если знаки счетчиков 7, 9 не совпадают. Таким образом, второй реверсивный счетчик 9 выполняет счет в прямом коде.

Таким образом, после образования суммы кодов признаков 8 первом счетчике 7 во второй счетчик 9 поступает +1, если

f(x)sign X р (L Х)+ 1, и -1, если f(x) sig

n

м

2 Р 0-. X)-1. Одновременно восьмой счет- м

чик наращивается на единицу. Далее выполняется проверка условия окончания подачи всех изображений обучающей выборки. В результате выполнения всех циклов в

блоке управления сформируется разность между числом изображений обучающей выборки, для которых f{x)-+1, и числом изображений, для которых f(x)-1. Эта разность представлена в счетчике 9 в прямом коде.

Как указывалось, при выполнении условия проверяется условие наличия единицы на выходе первого компаратора 10. Первый компаратор выдает на выходе единицу, если на группе его входов, связанной с группой выходов второго счетчика 9, имеется ноль.

Если данное условие выполнено, то самообучение закончено и блок управления выдает сигнал Готово. Самообучение закончено. Результат самообучения - совокупность параметров М признаков хранится в блоке памяти. Если условие не выполнено, то проверяется условие наличия единицы на выходе второго компаратора 11. Второй компаратор рыдает на выходе единицу, если число, снимаемое со второго счетчика 9 и подаваемое на его первую группу входов, меньше или равно числу, содержащемуся во втором регистре 8 и подаваемому на вторую группу входов.

Блок управления выдает импульсы на тринадцатом и пятнадцатом выходах. Информация в блоке памяти смещается на шаг вверх, при этом информация, выталкиваемая из верхнего регистра, перезаписывается в нижний регистр, что обеспечивается подачей импульса с четырнадцатого выхода блока управления на первый управляющий вход второго мультиплексора 6.

Таким образом обеспечивается выполнение третьей процедуры, в результате коорой в блоке памяти фиксируется новая овокупность признаков, обеспечивающая большее приближение разности к нулю; модуль самой разности фиксируется во втором регистре 8.

После выполнения указанных процедур все процессы повторяются.

При выполнении каждого цикла испыывается очередной, случайно выбираемый признак. Если введение нового признака улучшает или сохраняет неизменным приближением N к 0,5N0, то параметр этого признака сохраняется, будучи записанным в нижний регистр блока памяти, в противном случае новый признак теряется.

Перед реализацией режима распознавания устройство находится в режиме самообучения и, значит, в стековой памяти хранятся параметры М признаков (L, X).

Устройство начинает работу с получения инициирующего импульса Пуск. Заем прием распознаваемого изображения в регистр изображения блока 2, установка в ноль первого счетчика 7.

Перезапись содержимого верхнего регистра стековой памяти 4 в регистры блока .

Установка в ноль первого, второго, ретьего накапливающих сумматоров блока правления.

Проверка условия.

Сдвиг в регистрах знаков приращений ординат блока 2.

Передача в первый реверсивный счетчик 7 значения признака tp (L, X). Наращивание первого счетчика 7.

Сдвиг в блоке памяти, перезапись из 5 верхнего регистра блока памяти в нижний регистр блока памяти.

Процедуры повторяются до выполнения условия, при котором в формируемой в

0 первом счетчике 7 сумме 2) со (L, X) не будут

м

учтены асе признаки р (L, X), параметры которых зафиксированы в блоке памяти. Блок управления выдает импульс на

5 двадцать третьем выходе, открывающий пзрвый элемент И 12, который выдает на выход устройства код функции принадлежности f(x), содержащийся в знаковом разряде первого счетчика 7 и равный 0, если

0 (х)+1 и I если f(x)-1.

Выдается сигнал Конец, свидетельствующий об окончании распознавания. Формула изобретения Устройство для распознавания изобра5 жений, содержащее блок управления, первый регистр, элемент И и блок формирования информативных признаков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него гве0 Дэны блок памяти, первый и второй счетчики, второй регистр, два мультиплексора, два компаратора, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемент НЕ, выходы первого и второго компараторов соединены с первым

5 информационным входом блока управления, второй информационный вход которого является первым информационным входом устройства, первый информационный вход блока формирования информативных при0 знаков является вторым информационным входом устройства, первый-десятый выходы блока управления соединены с первь-м-де- слтым управляющими входами блока формирования информативных признаков,

5 одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами первого мультиплексора, тринадцатый и четырнадцатый выходы блока управления соединены с пер0 вым и вторым управляющими входами второго мультиплексора, пятнадцатый и шестнадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами второго регистра, семнадцатый

5 и восемнадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами второго счетчика, девятнадцатый и двадцатый выходы блока управления соединены с первыми вторым управляющими входами первого счетчика, двадцать первый выход блока управления соединен с первым входом элемента И, двадцать второй выход соединен с управляющим входом первого регистра, двадцать третий выход блока управления соединен с управляющим входом блока памяти, входы ОБУЧЕНИЕ и РАСПОЗНАВАНИЕ блока управления являются первым и вторым входами выбора режима устройства, второй информационный вход блока формирования информативных признаков соединен с выходом первого мультиплексора, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами блока памяти и первого регистра, первый и второй информационные входы второго мультиплексора соединены с выходами блока памяти и первого регистра, выход второго мультиплексора соединен с информационным входом блока памяти, первый выход блока формирования информативных признаков соединен с суммирующим входом первого счетчика и со входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, и со вторым входом элемента И, выход которого

является выходом устройства, второй выход блока формирования информативных признаков соединен с информационным входом первого регистра, выходы второго счетчика соединены с информационными

входами первого компаратора и второго регистра, с первым информационным входом второго компаратора и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика и со

входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика, выход второго регистра соединен со вторым информационным входом второго компаратора, вход ПУСК блока управления является входом ПУСК устройства.

Изобретение относится к области технической кибернетики и может быть использо- вано в системах распознавания Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается введением блока памяти, двух счетчиков, второго регистра, двух мультиплексоров, двух компараторов, олемента исключающее ИЛИ и двух элементов НЕ, что позволяет реализовать режим самообучения. 1 ил

.ins/me

l/3x BbtSup

резака.

PacnpjjjG

2fa. fc/$Q: pa psx«Ma

JL. . I

/

С 6

$Г с Х ТТГГТ

.«-iЈi™n t««.- FVon...-..Латай.