ШСЕООЮЗНАЯ I ттт^шт:.т Советский патент 1973 года по МПК G06K9/62 

Изобретение относится к технической кибернетике, а именно к устройствам для распознавания графических образов.

Известно устройство для распознавания образов, которое состоит из объектива, через которое изображение .проецируется на поле рецептаров (мишень), передающей телевизионной трубки для преобразо1вания проекции изображения в видеосигнал, видеоусилителя для усиления видеосигнала, блока триггеров для запоминания сигналов изображения от соответствующих точек поля рецепторов ,(мищени), классификатора (содержащего слои ассоциативных элементов, множительные устройства, сумматор-ы, выходное устройство) для решения задачи классификации посредством использования сигналов от блока триггеров, блока измерения координат для осуществления поворотов, перемещений передающей телевизионной трубки с отклоняющей системой, а также изменения масщтаба (фокусного расстояния объектива), геиераторов разверток (кадровой и строчной) с линейно изменяющимися напряжениями (токами), блока управления для получения и выдачи сигналов управления в блоки устройства распознавания образов. Однако связи (т. е. механические соединения с помощью гибких проводов) между входом классификатора и выходами триггеров (рецепторов) устанавливаются вручную при изготовлении устройства распознавания образов по закову (нормальному, или пуассоновскому, или какому-нибудь другому), выбранному

конструктором, в зависимости от области применения устройства. Та-кой метод установления связей, распределенных по какому-нибудь случайному закону, связан с трудностями технического характера, так как чисдо связей доходит от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч в зависимости от того, на какое число элементов разбито поле рецепторов, сколько входов имеет единичный ассоциативный элемент и т. п. Кроме того,

нзвестное устройство не позволяет автоматически перейти от одного закона распределения связей к другому, например от пуассоновского к нормальному, и наоборот, или к какому-нибудь другому закону распределения, не разрушая первоначальных связей. Помимо этого, для наладки и контроля устройства распознавания образов требуется сложная аппаратура, что приводит к неудобствам как при нйладке, так и при эксплуатации.

Предлагаемое устройство позволяет, с одной стороны, при изготовлении устройства распознавания образов установить первоначальные связи между классификатором и полем триггеров по некоторому простому правилу, а с другой, получить различные за.коны распределения случайных точек на мишени (поле рецепторов) передающей телевизион-ной трубки, сигналы от которых подаются на входы соответствующих триггеров блока триггеров, что, в свою очередь, соответствует автоматическому установлению случайных связей между входом классификатора и блоком триггеров.

Целью изобретения является увеличение надежности распознавания щирокого класса входных символов без какой-либо переналадки устройства.

Это достигается тем, что устройство содержит блок генераторов случайных напряжений и коммутатор, причем соответствующие входы его подключены соответственио к выходу генератора линейны х напряжений и выходам блока генераторов случайных На.пряжений, а выход - к отклоняющей системе передающей телевизионной трубки.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство распознавания образов содержит объектив /, через который изображение 2 проецируется на поле рецепторов (мишень), передающую телевизионную трубку 3 с отклоняющей системой для .преобразования проекции изображения 2 в видеосигнал, видеоусилитель 4 для усиления видеосигнала, блоки 5 и 6 кадровых и строчных ключей, управляемых распределителями 7 и 8 кадро© и строк для подключения соответствующего триггера блока 9 триггеров к выходу видеоусилителя 4 в соответствующий момент времени, блок триггеров для запоминания сигналов изображения от соответствующих точек мишени, классификатор 10 для рещения задачи класси.фижации посредством использования сигналов от блока триггеров, блок // изменения координат изображения для преобра|3ования поля рецепторов, т. е. осуществления поворотов, перемещений передающей телевизионной трубки совместно с отклоняющей системой, а также для изменения масщтаба проекции изображения посредством изменения фокусного расстояния объектива (преобразования можно осуществить и электрическим путем, если изображение образа находится в пределах мишени, или применить то и другое вместе). Кроме того, устройство имеет блок 12 управления для получения, и выдачи сигналов управления в блоки устройства распознавания образов, генератор 13 линейных напряжений, блок 14 генераторов для генерирования напряжений, коммутатор 15 для подключения к отклоняющей системе (катущкам или пластинам) передающей телевизионной трубки и видеоконтрольное устройство 16 для визуального контроля за изображением при наладке и эксплуатации устройства распознавания образов.

Изображение 2, подлежащее распознаванию, проецируется через объектив / на свето чувствительную мищень (поле рецепторов)

передающей трубки 3. Видеосигнал н-а выходе передающей трубки изменяется вдоль строки в зависимости от освещенности отдельных точек распознаваемого изобралсения. За время хода луча вдоль строки, например первой , изменят свое состояние те триггеры первой строки, На вход которых через открытый к этому моменту времени первый ключ кадров н открытые ключи первой строки поступят усиленные видеоусилителем сигналы с соответствующих точек мищени, на которых изменилась освещенность в результате предъявления изображения. Аналогично изменят свое состояние триггеры и остальных строк

кадра.

Изменение состояния триггеров приводит к появлению на входе классификатора 10, входах ассоциативных элементов сигналов, используя которые, классификатор решает задачу классификации. С выхода классификатора сигнал о принадлежности изображения к тому или иному образу поступает в блок 12 управления, где решается вопрос о том, продолжать рещение задачи классификации

(продолжать «видеть) или приостановить. Последнее зависит от экспериментатор-а. С началом работы устройства распознавания образов к отклоняющей-системе передающей телевизионной трубки 5 с помощью коммутатора 15 подключается генератор 13 разверток, вьгходиые напряжения (токи) которого изменяются по линейному закону. Если проекция изображения 2 находится в пределах растра и имеет соответствующие размеры,

при которых устройство обучалось распознаванию давного образа, то коммутатор 15 подключает автоматически или полуавтоматически отклоняющую систему передающей телевизионной трубки 3 к тем генераторам

случайных напряжений блока 14, закон распределения кото.рых выбран для рещения задачи классифи-кации для данного конкретного браза. Если же часть проекции изображения 2 находится на растре, а остальная

часть вне его, то блок 12 управления, используя сигналы с поля триггеров блока 9, воздействует на блок изменения координат // так, чтобы ввести в пределы растра и получить требуемые размеры проекции изображения. При этом питание отклоняющей системы осуществляется от генератора 13 с выходными напряжениями, изменяющимися по линейному закону. И только после этого блок 12 управления подает команду коммутатору

15 для подключения к отклоняющей системе соответствующих, генераторов блока 14 со случайными напря.жениями с законом распределения, выбранным для рещения задачи классификации данного конкретного образа.

Кроме рассмотренного выще, генераторы разверток блока 13 могут использоваться для питания отклоняющей системы приемной трубки видеоконтрольного устройства 16 (если оно имеется), при наладке и контроле за

работой устройства распознавания образов. Б этом случае на вход видеоконтрольного устройства 16 подается видеосигнал с выхода видеоусилителя 4. Предмет изо.бретения Устройство для раопозн1авания образов, содержащее оптически связанные объективы и передающую телевизионную трубку, выход которой через видеоусилитель и блокн кадровых и строчных ключей связан с блоком триггеров, подключенным ко входу классификатора, блок управления, соединенный с блоком триггеров, выходом устройства, через распределители кадров и строк - с блоком кадровых и строчных .ключей, и через блок изменения координат изображения - с объективом и передающей телевизионной трубкой, и генератор линейных напряжений, отличающееся тем, 4TOi, с целью увеличения надежности распознавания, оно содержит блок генераторов случайных напряжений и коммутатор, причем входы его подключены соответственно к выходу генератора линейных напряжений и выходам блока генераторов случайных налряжений, а выход - к oтклoняюJ щей системе передающей телевизионной трубки.