УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ Советский патент 1969 года по МПК G06K9/52 

Изобретение относится к области распознавания образов и может быть использовано в системах, обеспечивающих распознавание печатных и рукописных текстов, личности по вокалограмме, почерку, дактилоскопическим отпечаткам, установление мест и причин неисправности оборудовалия по видеограммам или автокоррелограммам рабочих шумов и .идентификацию прочих визуальных, фотографических, радиолокационных, звуколокационных изображений и других двумерных сигналов.

Известны устройства для формирования признаков изображений в системах автоматического распознавания образов, содержащие объектив, разделитель лучистого потока, оттенительные и функциональные маски, приемник излучения и усилители. . Известно также использование для выделения иавариантных признаков изображений параллельных преобразователей сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов и параллельных преобразователей сигналов центральных моментов в сигналы признаков-инвариантов.

Предлагаемое устройство отличается тем, что Л выходов приемника излучения через последовательно расположенные блок из N усилителей и параллельный преобразователь N сигналов начальных моментов изображения в

А-2 сигналов его центральных моментов соединены с jV-2 входами параллельного преобразователя сигналов центральных моментов изображения в Л/-х сигналов признаков-инвариантов (.rt(rt+l) при п 2, 3, 4, 5 ...). Это обеспечивает возможность формирования признаков изображений, произвольно изменяющихся во времени в пределах периода их распознавания (если эти изменения не выходят за рамки какой-либо х-параметрической группы линейных преобразований на плоскости), и позволяет увеличить скорость работы и отношение числа формируемых признаков к числу элементов устройства по мере роста

числа формируемых признаков.

Для обеспечения последовательного по времени формирования признаков-инвариантов проекций отдельных объектов в сложном изображении дополнительный (N+l)-H выход

разделителя лучистого потока присоединен к приемнику излучения, содержащему N матриц по L чувствительных элементов с общим суммирующим выходом и с L дополнительными входами каждая, через последовательно

расположенные (Л+1)-ую дополнительную оттенительную маску и дополнительный блок выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении, имеющий LxN управляющих выходов для последовательного по

тов матриц, по которому производится суммирование.

Кроме того, в предлагаемом устройстве дополнительно установлена апертурная диафрагма объектива, соединенпая через дополнительный блок управляемого привода .диафрагмы с выходом усилителя сипнала, снимаемого с того чувствительного элемента приемника излучения, перед которым отсутствует функциональная маска, что позволяет умельшить погрешности, вызываемые отклонением характеристик.элементов от линейных, и уровень собственных шумов элементов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, где: / - объектив; 2 - разделитель лучистого потока; 3 - блок оттеиительных масок; 4 - блок функциональных масок (для двумерных степенных функций) ; 5 - приемник излучения (блок чувствительных элементов); 6 - блок усилителей; 7 - параллельный преобразователь сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов изображения; 8 - параллельный преобразователь сигналов центральных моментов изображения в сигналы признаков-инвариантов изображения; 9- блок последовательного по времени выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении; 10 - приемник излучения (блок матриц чувствительных элементов с общим выходом, 1суммируюш1им по задаваемому блокам 9 множеству элементов каждой); 11 - блок управляемого привода апертурной диафрагмы объектива; 12 - управляемая апертурная диафрагма объектива.,

Предлагаемое устройство работает следующ.нм образом. Объектив 1 при помош.и разделителя 2 лучистого потока на N идентичных потоков строит в N плоскостях, в которых расположено ;V оттенительных масок 3 (выравниваюших облученность по полю изображения объектива) и N-1 функциональных масок 4 (для двумерных степенных функций), Л изображений объекта, расположенного в пределах угла изображения объектива.

Размещенный на выходе оптической системы приемник излучения 5, содержаш;ий Л чувствительных элементов, формирует N сигналов, пропорциональных начальным моментам (по прямоугольной обла:сти, в которую вписывается поле изображения объектива), функции распределения облученности изображения.

Л сигналов, формируемых приемником излучения, усиливаются блоком 6 из N усилителей и через параллельный преобразователь 7 N сигналов начальных -моментов изображения в N-2 сигналы центральных моментов изображения поступают на параллельный преобразователь 8 (iV-2) сигналов центральных моментов изображения в N-х сипиалы его признаков-инвариантов, величины которых не меняются при.преобразованиях распознаваемого изображения в пределах х-нараметрнческой группы линейных преобразований на плоскости.

Для обеспечения последовательного по времени формирования признаков-инвариантов проекций отдельных объектов в случае наличия на входе устройства сложного изображения (совокупности объектов, знаков и т. п.) дополнительный ()-выход разделителя лучистого потока 2 присоединен к приемнику излучения 10, содержаш.ему Л матриц по L чувствительных элементов с общим выходом, суммирующим по задаваемому L управляющими дополнительными входами множеству элементов каждая, через последовательно расположенные ()-ую дополнительную оттенительную маску блока 3 и дополнительный блок-5 выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении, имеющий LXN управляющих блоком 10 выходов для последовательного во времени задания текущего множества элементов матриц, по которому производится суммирование (допустимые значения Л равны п (п + ), где , 3,4, 5...).

Для ограничения динамического диапазона сигналов в блоках 5, 6, 7, 8, 9, 10 и, следовательно,. уменьшения погрешностей, .вызываемых отклонением характеристик блоков от линейных при больших динамических диапазонах сигналов, и для уменьшения уровня собственных шумов блоков дополнительно вводимая В устройство апертурная диафрагма 12 объектива / соединена через дополнительно вводимый блок 11 управляемого привода апертурной диафрагмы с выходом усилителя сигнала, снимаемого с того чувствительного элемента приемника излучения 5 (или матрицы чувствительных элементов приемника излучения 10), перед которым отсутствует функциональная маска и который формирует сигнал, пропорциональный средней по полю изображения объектива 1 облученности.

Предмет изобретения

1. Устройство для формирования признаков изображений в системах автоматического распознавания образов, содержащее объектив, разделитель лучистого потока на Л идентичных потоков, .Л оттенительных и N-1 функциональных масок, Л/-,канальный приемник излучения, усилители, параллельный преобразователь сигналов начальных моментов изображения в сигналы центральных моментов, параллельный преобразователь сигналов центральных моментов изображения в сигналы признаков-инвариантов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования признаков изображений, произвольно изменяющихся во времени в пределах периода их распознавания (если эти изменения не выходят за рамки какой-либо x-naipaметрической группы линейных преобразований на плоскости), увеличения скорости работы и отношения числа формируемых признаков к числу элементов устройства по мере роста чисел формируемых признаков, Л выходов приемника излучения через последовательно расположенные блок из N усилителей и лараллельдый преоб:разователь Л сигналов начальных моментов изображения в N-2 сигналов его центральных моментов соединены с N-2 входами параллельного преобразователя сигналов центральных моментов изображения в N-х сигналов призиаков-инвариантов (.п(п + 1) при /г 2, 3, 4,

5, ...).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, € целью обеспечения последовательного по времени формирования признаков-инвариантов проекций отдельных объектов в сложном изображении, дополнительный ()-ый выход разделителя лучистого потока присоединен к приемнику излучения, содержащему Л матриц по L чувствительных элементов с общим суммирующим выходом и с L дополнительными входами каждая, через последовательно расположенные (Л/-М)-ую дополнительную оттенительную маску и дополнительный блок выделения проекций отдельных объектов в сложном изображении, имеющий 1ХЛ управляющих выходов для последовательного по времени задания текущего множества элементов матриц, по которому производится суммирование.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешностей, вызываемых отклонением характеристик элементов от линейных, и уменьшения уровня собственных шумов элементов, в нем дополнительно установлена апертурная диафрагма объектива, соединенная через дополнительный блок управляемого привода диафрагмы с выходом усилителя сигнала, снимаемого с того чувствительного элемента приемника излучения, перед которым отсутствует функциональная маска.