УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙц-;:::1:__... Советский патент 1974 года по МПК G06K9/62 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при классификации фотоснимков, сортировке документов, непосредственном вводе печатного текста в вычислительную машину.

Известны устройства для распознавания изображений, построенные на основе использования квазитопологического метода, метода зондов, корреляционного метода и т. п.

Однако такие устройства требуют жесткой центровки изображения относительно поля чувствительных элементов и определения большого числа признаков предъявляемого изображения, что значительно снижает надежность распознавания.

Цель изобретения заключается в повышении надежности распознавания.

Поставленная цель достигается путем введения в схему устройства генератора равномерно распределенных случайных чисел, вход которого через блок управления соединен с блоком анализа, а выходы - со входами узла схем совпадения, подключенного к счетчику среднего числа импульсов. Выход последнего через дешифратор и схемы сборки соединен с блоком малоразрядных счетчиков, подключенным к блоку анализа.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже.

Оно содержит матрицу фоторезисторов 1, блок схем совпадения 2, генератор равномерно распределенных случайных чисел 3, блок управления 4, блок индикации 5, счетчик среднего числа импульсов 6, дешифратор 7, схемы сборки 8, блок малоразрядных счетчиков 9 и блок анализа 10,

Выход блока управления 4 соединен со входом генератора 3, выходами соединенного со

входами блока схем совпадения 2, другие входы которых подключены к выходам матрицы фоторезисторов 1. Выход блока схем совпадения 2 соединен со входом счетчика 6, выходы которого через дешифратор 7 и схемы

сборки 8 соединены со входами блока малоразрядных счетчиков 9. Выходы последнего соединены со входами блока анализа 10, выходы которого соединены с блоком индикации 5 и блоком управления 4.

В исходном состоянии на матрицу фоторезнсторов 1 проектируется изображение так, чтобы оно вписывалось в эту матрицу. Счетчик 6 и блок малоразрядных счетчиков 9 установлены в нулевое положение, и на блоке индикации отсутствует индикация о принадлежности изобрал :ения к какому-то классу.

При поступлении тактового импульса из блока управления на вход генератора 3 последний выдает два случайных числа, являюш,ихся координатами чувствительного элемента (фоторезистора). Если даниый элемент не засвечен, то на выходе блока схем совпадения 2 появляется импульс (единица). При засвеченном элементе на выходе блока схем совпадения 2 импульс отсутствует. При поступлении N тактовых импульсов на выходе блока схем совпадения 2 появляется последовательность из п единиц и нулей. Вероятность появления единицы зависит от изобрал :ения, проектируемого на матрицу фоторезисторов, и определяется

Я Z

где К - число незасвеченных фоторезисторов; Z - общее число фоторезисторов.

Поскольку все фоторезисторы опрашиваются равномерно, то вероятность появления единицы не зависит от поворота изображения вокруг своей оси. Поэтому для тех образов, которые являются представителями разных классов и отличаются один от другого только тем, что одно является повернутым изображением другого (например, 6 и 9), необходима дополнительная маркировка изображений, позволяющая их классифицировать (например, 6, 9).

Среднее число возможных появлений единиц Пер в Я-разрядной последовательности определяется из выражения

ПСР ,

где Р - вероятность появления единицы.

Число испытаний N при определении Пср выбрано так, чтобы дисперсия оценки «ср мало зависела от числа испытаний (yV«;10 + + 10). rtcp фиксируется счетчиком 6, и на одном из выходов дешифратора 2 появляется импульс.

Для каждого класса алфавита rtcp не является строго фиксированным, так как классификация сопровождается помехами и искажения образцов носят случайный характер (например, нечеткость печати, загрязнения, различие шрифтов и т. д.).

Поскольку вероятность появления единицы для каждого изображения постоянна, то вероятность появления единицы ровно п раз в Л испытаниях подчиняется биномиальному распределению

N1

N-n

nl(M - n)l

где Р - вероятность появления единицы;

q - вероятность появления нуля. Таким образом, для каждого класса получается ряд значений «ср или же ряд выходов

дешифратора 7, которые объединяются схемами сборки 8. Выходы схем сборки 8 соединены со входами блока малоразрядных счетчиков 9, где каждый счетчик соответствует определенному классу.

Каждый счетчик состоит из одной десятичной декады, поэтому блок этих счетчиков назван малоразрядным. Если a Cftcp p (где аир соответственно

нижняя и верхняя границы значения Пср для каждого класса), то в счетчик, номер которого соответствует номеру класса, добавляется единица. После Z-кратного измерения «ср (Z задается в блоке малоразрядных счетчиков от 1 до 10) в каждом счетчике блока малоразрядных счетчиков 9 будут записаны различные числа. Блок анализа 10 определяет номер счетчика, соответствуюший номеру класса с наибольшим числом, и в блоке индикации появляется соответствующая индикация.

Применение блока малоразрядных счетчиков позволяет исключить влияние единичных сбоев, так как классификация ведется по

-кратным измерениям «ср, что повыщает надежность распознавания.

Процесс обучения заключается в определении области распределения Дср для каждого класса алфавита по обучающей выборке и

объединении соответствующих выходов дешифратора 7 схемами сборки 8. По контрольной выборке проверяется надежность классификации и, если она не соответствует требуемой, необходимо изменить верхнюю и нижнюю границы значения «ор.

При смене алфавита классов изменяются и границы rtcp для классов.

Предмет изобретения

Устройство для распознавания изображений, содержащее блок управления, блок схем совпадения, входы которых подключены к матрице фоторезисторов, блок анализа, соединенный с блоком индикации, отличаюшееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно содержит генератор равномерно распределенных случайных чисел,

вход которого соединен с блоком управления, а выходы - со входами блока схем совпадений, счетчик среднего числа импульсов, дешифратор, схемы сборки и блок счетчиков, последовательно соединенные между собой; при

этом счетчик среднего числа импульсов подключен к блоку схем совпадения, а входы блока анализа - к выходам блока счетчиков.