Корреляционное устройство для определения экстремальных функций двумерных полей Советский патент 1982 года по МПК G06G7/19 G06F17/15 

Изобретение относится к корреляционно-экстремальным распознакшр м системам и предназначено для отработки алго ритмов формирования экстре мальной функции корреляционно-экстре мальной системы. Известен коррелятор, содержащий аналого-циоровой преобраз ователь, блоки умножения, блок задержки, формирбватель знаковых и ffIyльcoв, ключи, коммутатор, блоки усреднения, су матор и индикатор Cl . Недостаток этого коррелятора заключается в невозможности проводить достаточно полный анализ экстремальных функций, формируемых в корреляци онно-экстремальных системах и опреде ляющих степень соответствия изображе ния, предъявляемого системе, с эталонным изображением в силу ограничен ности функциональных возможностей программы работы. Наиболее близким по технической сущности к предлагае.мому является ус ройство, содержащее KI каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок согласования, формирователь знаковых импульсов, элемент задержки, выход формирователя соединен с последовательно подключенными инвертором, блоком усреднения, блоком умножения и выходным индикатором. На блоки согласования каналов подаются реализации (строки поля яркости), которые преобразуются с помощью форми- рователя в знаковую форму и подаются на схемы задержки, обеспечиваюпще заданные временные сдвиги исследуемых реализаций. На основе блоков умножения и блока усреднения формируются значения экстремальных функций реализаций, подавае(1е на выходной индикатор 23. Однако известное устройство имеет недостатки, заключающиеся в невозмож ности получения достаточной информации об исследуемом поле яркости ввиду использования только знаковой 390 формы сигнала, в которой теряется значитв-пьнал часть входной информации (IO сравнению с ее исходной аналоговой формой), не представляется возможным провести оценку необходимости и достаточности количества информации, поступающей на вход системы, путем использования выборочного принципа съема информации (анализ лишь части строк поля) для получения стабильных экстремальных характеристик корреляционных экстремальных систем (КЭС). Цель изобретения - повышение точности работы устройства, обеспечивающее формирование двумерной экстремальной функции корреляционно-экстрема;:ьной системы не только в знаковой но и в аналоговой форме, дающей более полную характеристику исследуемого поля, по выборочным реализациям оптическогй изобра хения (поля яркости) что существенно сокращает объем необходимых исследований. Поставленная цепь достигается тем что в известное устройство дпя определения экстремальных функций двумерных полей, содержащее и блоков согласования, входы которых являются соответственно и входами устройства, выход каждого блока согласования соединен со входом соответствующего фор мирователя знакового сигнала, выходы каждого из которых подключены соответственно ко входам инвертора и элемента задержки, выход ка;кдого из кото рых подключен к первому входу соответствующего блока умножения, выход каждого из которых соединен со входом соответствующего блока усреднения выход каждого из которых соединен с соответствующим входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу компаратора, введены два ком мутатора и второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом компаратора, а вход подключен к выходу первого коммутатора, входы которого соединены с выходами соответствующих блоков усреднений, первая группа входов второго коммутатора подключена соответственно к выходам блоков согласования, а вторая группа входов второго компаратора соединена с выходами соответствующих инверторов. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. 8 Устройство представляет собой И каналы, каждый из которых нключает блок 1 согласования, формирователь 2 знаковых сигналов, инвертор 3, элементы 4 задержки, блок 5 умножетгая, блок 6 усреднения, коммутаторы 7 и 8, сумматоры 9 и 10 и компаратор II. В каждом канале сигналы с поля яркости считываются построчно блоками 1 согласования, усиливаются и поступают на формирователи 2 знаковых сигналов. Одновременно с выходов блоков I сигналы в аналоговой форме поступают на коммутатор 7. С выхода формирователей 2 сигналы поступают в элементы 4 задержки и на вторую группу входов коммутатора 7. В элементах 4 задержки обеспечивается сдвиг знакового сигнала во времени на величину аргумента корреляционной функции. С помощью коммутатора 7 может быть осу1чествлен выбор сигналов в знаковой либо в аналоговой форме дляподави в блоки умножения 5, в качестве которых используется схема совпадения, на другие входы которых соответственно поступают сигналы с блоков задержки. В результате перемножения сигналов в блоке 5 и дальнейщего интегрирования в блоках 6 усреднения в каждом канале формиру1этся значения корреляционных функций строк при заданном сдвиге I . Суммирование этих значений в сумматоре 9 образует на его выходе значение корреляционной функции всего поля яркости при сдвиге, равном Г . С выходов блоков 6 усреднения сигналы, соответствующие значениям корреляционных функций строк, поступают на коммутатор 8, с помощью которого может быть осуществлено выборочное подключение их к сумматору 10, на выходе которого формируется корреляционная функция поля яркости при заданной выборке строк. I Значения сигналов, cmiMaeMbjx с. сумматоров 9 и 10, поступают на компаратор 1 I, где осзществляется сопоставлекие и оценка корреляционных функ1щй выборок с полной корреляционной функцией поля яркости, что позволяет судить о возможности применения корреляционной функции выборок вместо полной корреляционной функции с целью сокращения объема исследований при анализе и проектировании корреляционно-экстремальных систем.

Таким образом, введение в извест-, ное устройство дополнительных коммутаторов 7 и 8 и сумматора 10 дает возможность производить более полный анализ оптических изображений различных классов благодаря исследованию сигналов как в знаковой, так и в аналоговой форме.

Возможность организации выборочного использования входной информации двумерного поля яркости существенно сокращает объем необходимых исследований при проектировании КЭС с целью обеспечегая ее высоких качественных показателей (вероятностных и точностных). Формула изобретения Корреляционное устройство для определения экстремалыалх функций двумерных полей, содержащее ti блоков согласования, входы которых являются соответственно и входами устройства, выход каждого блока согласования соединен со входом соответствующего фор шрователя знакового сигнала, выходы саждого из которых подключены соответственно ко входам инвертора и элемента задержки, выход каждого из которых подключен к первоггу входу соот- ветствующего блока умножения, выход каждого из которьк соединен со входом соответствующего блока усреднения, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу компаратора, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены два коммутатора и второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом компаратора, а вход подключен к выходу первого коммутатора,вхо ды которого соединены с выходами соответствуюгдах блоков усреднения, первая группа входов второго коммутатор подключена соответственно к выходам блоков согласования, а вторая группа входов второго коммутатора соединена с выходами соответствующих инверторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t. Жовинский О Л, и Арховский В.Ф. Корреляционные устройства. М., Энер1974, с. 147. 2. Авторское свидетельство СССР № 366474, кл. G 06 G 7/19, 1970 прототип).

LZJ