Устройство для нормализацийизОбРАжЕНий Советский патент 1981 года по МПК G06K9/36 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при постр ении систем распознавания образов. Известны устройства для нормализации изображений, приводящие к эталонному размеру плоские изображения, подвергающиеся действию смещений, поворотов и изменению масштабов 1 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство дпя нормализации изображений 2. устройство содержит блок считывания текущего изображения и включенные последовательно блок зталонных изобрсикений, блок преобразования изображений и блок корреляционного сравнения, а также блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам блоков эталонных изображений, преобразования изображений и корреляционного сравнения, причем выход блока корреляционного сргюнени подключен к командному входу блока преобразования изображений. Недостатком описанного устройства является его низкое быстродействие, объясняемое тем, что-вычисление параметров нормализации изобргикений осуществляется последовательно путем перебора всех возможных положений этсшонного изображения. Если число возможных значений каждого из параметров изображения т, то число переборов составит т. Цель изобретения заключается в повышении (стродействия устройства. Для достижения поставленной цели в предложенное устройство дополнительно введены блок преобразования Фурье текущего изображения, включенный между выходом блока считывания текущего изображения я вторым входом блока корреляционного сравнения, и блок преобразования Фурье эталонного изображения,включенный меж$1У выходом блока эталонных, изображений и вторым входом блока преобразования изображений. На чертеже да-на структурная схема устройства. Оно содержит блок считывания текущего изображения 1, блок преобразования Фурье текущего изображения 2, блок корреляционного сравнения 3, блок эталонных изобргикений 4, блок преобразования Фурье эталонного идоб« ражения 5, блок преобразования иэоорс1жений 6 и блок управления 7. Устройство работает следующим об разом. Изображение, характеризуемое некоторой функцией распределения яркости, преобразуется блоком 1 считывания текущего изображения в элек трический сигнал, который подверга|ется спектральному анализу в базисе Фурье в блоке преобразования Фурье текущего изображения 2, и полученны спектр поступает в блок корреляцион ного сравнения 3. На первом этапе нормализации блок управления 7 разрешает прохождение одного из эталон ных изобргокений, хранящегося в блоке эталонных изображений 4, на вход блока преобразования Фурье эталонно го изображения 5, где также подвергается спектральному анализу в бази се Фурье. Далее спектр эталонного видеосигнала через блок преобразова ния изображений б поступает в-блок .корреляционного сравнения 3. Как известно, преобразование Фурье обладает следующими свойствам ,i,n F(f). О) sin Ч ,-X sin/P+vcoe4)lir p(UL)cos4- -«x, sinY;-a)siir H-nsi,,cos4) . . J2) Выражение(1) можно интепретирова следующим образом: при изменении масштаба X изображения БД {х,у) в плоскости х,у, соответствующее преобразованию Фурье претерпевает изменение масштаба - в плоскости {u)X,vt). Выражение (2) означает, что при повороте изображения В(,(х,у на угол f в плоскости х у соответ ствуюцёе преобразование Фурье для н го поворачивается в плоскости iU)x,U тоже на угол Ц , Аналогичными свойствами обладает и модуль преобразования Фурье. Это позволяет определи меру сходства эталонного и текущего изображений в блоке корреляционного сравнения 3 на наборах параметров масштаба -f/JC и поворота V. С помощью блока управления 7 в блоке преобразования изображений 6 на цикле вычисления функции подобия осуществляется преобразование спектра эталона в соответствии с заданными значениями паргшетров вращения и изменения масштаба. Е4лчисление функции подобия осущесжляется в следующей последовательности, В первом цикле вычисляется мера сходства для положения спектра эталона с параметрами Д.1 и , На втором цикле изображение поворачивается на угол снов вычисляется Mgpa сходства, на трет на угол и так перебираются вс значения параметра вращения. Затем масштаб изображения изменяется до .и снова вычисляется мера сходства спектра текущего и эталонного изображений при значениях - ; г;--По максимуму подоьия, вычисленному в блоке корреляционного сравнения 3, определяются параметры текущего изображения Лyg которые поступают в блок преобразования изображений 6. Одновременно блок управления 7 разрешает прохождение видеосигнала из блока эталонных изображений 4 в блок преобразования изображений 6, где подвергается преобразованию по полученным Л-тек ..и текТаким образом, определив значение параметров вращения масштаба Хтек/ при которых достигается максимум сходства, переходим от модулей преобразования Фурье вновь к изображениям, которые уже подвергались изменению масштаба Х-гек ° вороту на угол И при известных параметрах определяют неизвестные параметры смещений, используя вновь максимум сходства. Отсюда следует, что если предположить, что число воз7 можных значений каждого параметра т, то число переборов, которое требуется для отыскания степени подобия относительно эталона, равно т , а если предварительно применить моч дуль преобразования Фурье, то . Это значительно сокращает время нахождения решения. Формула изобретения Устройство для нормализации изображений, содержащее блок считывания текущего изображения и включенные последовательно блок этгшонных изображений, блок преобразования изображений и блок корреляционного сравнения, а также блок управления, выходы которого подключены к управляющим входгил блокйв этсшонных изображений, преобразования изображений. и корреляционного сравнения, причем выход блока корреляционного сравнения подключен к командному входу блока преобразования изображений, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства/ оно содержит блок преобразования Фурье текущего изобрсикения, включенный между выходом блока считывания текущего изображения и вторым входом блока корреляционного сравнения, и блок преобразования Фурье эталонного изображения, включенный между выходом блока эталонных изображений и вторьм входом бло:ка преобразования изображений. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 332477, кл. G Об К 9/04, 1970, 2.Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П. Корреляциоино-экстремальные системы. И,, Советское радио , 1974, с.289292 (прототип).

ffiffjfff -