Устройство для распознавания образов Советский патент 1979 года по МПК G06K9/00 

блок 7 счетчиков, регистр сдвига 8, и блок 9 управления. Устройство работает следующим образом. В матрицу запоминающих элементов первого блока 1 памяти заносится изображение, включающее в себя произвольно ориентированные на плоскости геометрические данные, т. е. черно-белые с величинами яркости «1 и «О, образы (прямая, полоса, круг, прямоугольник и т. п.), искаженные помехами. Запись изображения в матрицу первого блока памяти производится параллельно во все ее строки и последовательно внутри каждой строки. Считывание изображения выполняется последовательно по всем элементам матрицы первого блока памяти и несколько раз за время одного кадра, нричем полученная таким образом информация об изображении каждый раз снова записывается в матрицу первого блока памяти за счет выполнения строк матрицы цо кольцевой схеме и, кроме того, эта информация с помощью блока 3 коммутации поступает в счетчики первого блока 5 счетчиков, где формируются для каждого считывания спектры изображения, характеризующие распределение в матрице запоминающих элементов со значением «1 в различных направлениях. Блок 3 коммутации распределяет считанную с матрицы первого блока памяти информацию об изображении в счетчики первого блока счетчиков 5 таким образом, что при каждом считывании сформированный спектр изображения соответствует такому спектру, который можно получить после поворота образа в матрице на заранее определенный для данного считывания угол. Управление блоком коммутации осуществляется с помощью регистра сдвига 8. Правило распределения информации по счетчикам задается блоком 9 управления, а адреса счетчиков для выполнения этого правила хранятся во втором блоке 2 памяти. Устройство позволяет за время одного кадра «просматривать под различными углами принятый образ и формировать соответственно этим направлениям спектры изображения, которые классифицируются в блоке 4 классификации спектров распознаваемых образов. Результат классификации спектров в блоке 4 является результатом распознавания образа, записанного в матрицу нервого блока памяти. С первого выхода блока управления сигнал выбранного направления «нросмотра изображения подается на первый вход блока классификации спектров распознаваемых образов. С второго выхода блока управления на вход счетчика строк второго блока 6 счетчиков и на вход третьего блока 7 счетчиков последовательно подаются первые группы импульсов, причем число групп равно числу направлений «просмотра изображения. Число импульсов, подсчитанное счетчиком строк второго блока 6 счетчиков и представленное в двоичном коде, указывает на номер строки в матрице первого блока памяти. С третьего выхода блока управления в счетчик столбцов второго блока счетчиков и в регистр сдвига подается вторая группа импульсов, количество которых равно количеству столбцов матрицы первого блока памяти и которые повторяются для каждой строки матрицы первого блока памяти. Число импульсов, подсчитанное счетчиком столбцов второго блока счетчиков и представленное в двоичном коде, является адресом и выбирает в матрице первого блока памяти соответствующий столбец элементов. В регистре 8, в котором направление сдвига задается блоком управления, каждый из импульсов второй группы поочередно сдвигает «1 на один разряд. Третий блок счетчиков выбирает во втором блоке памяти строку, в которой записан код адреса счетчика первого блока 5 счетчиков. В этот блок заносится значение элемента первой строки и первого столбца матрицы первого блока памяти. В определенный разряд регистра сдвига записывается «1, которая сдвигается импульсами второй группы и после каждого сдвига поступает в блок коммутации, соответствующий выход которого соединен с выходом определенного счетчика первого блока 5 счетчиков. Таким образом, при подаче с блока 9 управления импульсов обеих групп изображение считывается из матрицы первого блока памяти в определенные счетчики первого блока 5 счетчиков, в зависимости от направления «просмотра. Процедура повторяется аналогично и при других направлениях «просмотра. В исходном состоянии, т. е. к приходу первых имнульсов из любой грунны импульсов (например, для матрицы размерностью 32x32 элемента количество групп импульсов равно 16) в счетчиках строк и столбцов второго блока 6 счетчиков и в регистре 8 записаны нули. С приходом импульсов из любой группы импульсов осуществляется с помощью третьего блока 7 счетчиков выбор кода адреса определенного счетчика первого блока 5 счетчиков из второго блока 2 памяти, установка в соответствующее адресу счетчика состояние регистра сдвига 8, выбор в матрице первого блока 1 памяти, с помощью счетчиков строк и столбцов второго блока 6 счетчиков, элемента первой строки и первого столбца и запись значения выбранного элемента через блок коммутации в тот счетчик первого блока счетчиков, адрес которого поступает из регистра 8 в блок коммутации. Далее после импульса первой группы с третьего выхода блока управления последовательно поступают тактовые импульсы второй группы в счетчик столбцов второго блока счетчиков и в построенный по кольцевой схеме регпстр сдвига 8. По этим сигналам производится выбор соответствующих столбцов матрицы первого блока памяти и счетчиков первого блока счетчиков. С приходом второго импульса первой группы счетчик столбцов второго блока счетчиков устанавливается в исходное положение, а в регистр 8 запишется первоначальный адрес счетчика первого блока счетчиков или же измененный адрес в зависимости от угла «просмотра. С приходом очередных импульсов процедура повторяется для второй строки матрицы первого блока памяти и т. д.

Таким образом, для заданного угла «просмотра записанное в матрице первого блока памяти изображение считывается и формируется в первом блоке счетчиков соответствующий спектр изображения. Аналогично осуществляется работа описываемого устройства для других значений углов «просмотра.

Спектры изображений поочередно, по мере их формирования, поступают из первого блока счетчиков в блок классификации спектров распознаваемых образов, где они анализируются, и по результатам анализа осуществляется распознавание образа. В этом случае на выходные шины устройства выводятся данные о наличии образа, его некоторых геометрических размерах (ширина, длина), ориентации образа на плоскости, а также указывается класс образа. Если произошло распознавание образа, то из блока классификации спектров распознаваемых образов поступает в блок управления команда на прекращение формирования спектров изображения.

В качестве примера одного из возможных вариантов построения блока 4 классификации спектров распознаваемых образов для распознавания образов в виде полос рассмотрим схему, изображенную на фиг. 2. Она содержит регистр 10, узел И сравнения, коммутатор 12, первый и второй элементы И 13 и 14 и счетчик 15. Первый вход блока 4 классификации спектров распознаваемых образов соединен с первым входом второго элемента И 14, входом регистра 10 и коммзтатора 12, вторые входы которого соединены с выходами блока 5 счетчиков. Выход регистра 10 соединен с первым входом узла И сравнения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора 12 и первым входом первого элемента И 13. Выход узла И сравнения соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, входом счетчика 15 и первым выходом блока 4 классификации спектров распознаваемых образов, выходы которого соединены соответственно с выходами первого элемента И 13, узла И сравнения, счетчика 15 и второго элемента И 14. При определенном угле «просмотра изображения, задаваемом блоком 9 управления, в счетчики первого блока 5 счетчиков из матрицы первого блока 1 памяти через блок 3 коммутации считывается иска}кенное помехами двумерное изображение. Помехи имеют вид отдельных точек и их скоплений разной длины и ширины, размешенных под разными углами по отношению к образу.

Последовательно из первого, второго и т. д. счетчиков величина, характеризующая спектральную составляющую образа,

поступает на входы коммутатора 12, соединенного с блоком управления. С выхода коммутатора эта величина поступает на второй вход узла И сравнения и первый вход первого элемента И 13. В узле сравнения эта величина сравнивается с пороговой величиной, которая поступает из регистра 10. Величина порога, равная минимальной величине, характеризующей спектральную составляющую образа, засылается перед началом распознавания в регистр

10из блока 9 управления.

При условии превышения порога из узла

11сравнения ноступает импульс «1 обнаружения спектральной составляющей образа на выход блока 4 классификации спектров распознаваемых образов, соединенный с входом блока 9 управления, на второй вход первого элемента И 13, на выходную шнну устройства, в счетчик 15 и на вход

второго элемента И 14.

С выхода первого элемента И величина, характеризуюшая спектральную составляющую образа, поступает в выходную шину устройства.

На первый вход второго элемента И из блока управления подается импульс угла «просмотра изображения и при совпадении его с пмпульсом обнаружения «1 из узла 11 сравнения на выходную шину устройства подается сигнал обнарул епия величины спектральной составляющей образа под заданным углом «просмотра.

В счетчике 15 происходит подсчет количества обнаруженных под углом «просмотра спектральных составляющих образа, т. е. формируется ширина образа, и результат подается на выходную шину устройства. Введение новых блоков позволило значительно повысить точность распознавания образов и в 1,4-1,6 раза упростить конструктивное выполнение устройства по сравнению с известными.

Формула изобретения

1. Устройство для распознавання образов, содержащее первый блок памяти, соединенный через блок коммутации, подклю65 чеппый к регистру сдвига, с первым бло