Устройство для формирования признаков при распознавании образов

Устройство для формирования признаков при распознавании образов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 3074ll

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Заи1спмос от апт, С13идете.!ьст132 ¹

МПК С3 061 9, 00

Заявл HO 06.11.1970 (¹ !420517! 18-24) с iipllcoc ;IIIIIoннем 3.1я13ки,!1! 1442, 101 18-2!

Приоритет

Опубликовано 21.V1.1971. 5!О.ITIOгсч1ь Л 20

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.391.19(088.8) Дата ОнубЛНКОВапня ОП !Сапия 2С1Лсll.1971

Р Р тГ "1!.! !с

Э. И. Крупицкий, Л. П. Карпов, О. М. Зюзин и А. С. Блок

Ленинградский электротехнический инстигут связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ

ПРИ РАСПОЗНАВАНИИ ОБРАЗОВ

Изобретение может быть использовано прн построении распознающих систем ii в система; огггической обработки информации.

Известно устройство формирования признаков, содержащее источник когерентного света, коллиматор, транспарант с записью распознаВаемого изображения, линзу, совершающую преобразование Фурье, маску, производящую выборку из амплитудного спектра входного изображения, линзу, нроектирующую световой поток, прошедший через маску, на светочувствительную поверхность фотоприемника.

Используя набор последовательно сменяемых масок, получают ряд первичных признаков распознаваемого изображения, которые затем обрабатываются по определенному алгоритму в ЦВМ. Описанное устройство позволяет решить задачу формирования признаков изображений, инвариантных к сдвигам и поворотам в силу известного свойства преобразования Фурье.

Однако известное устройство имеет сравнительно низкое быстродействие, обусловленное тем, что выборки из спектра распознаваемого изображения производятся последовательно, н точность установки маски, производящей выборку, существенно зависит от качества устройства, осуществляющего последовательную смену масок. Это в свою очередь снижает надежность распознавания.

l 1 редл а гаемое устройство отл нчается гем, Iт0 Мсж, 3У 1 О.l.1н М HTOPOAI 11 ТР сlНС11с1Р2НТОМ г апов;1счl а 01ггпчеc K331 cllc I Pili H размножения

СВЕТ ОВОГО НОТОКсl, Н2ПРИМЕР 1312TPII!12 ЛПНЗ Ма5;IОГО диа:31еТ1!2 и !1ре001323 ющая линза, 3 В ВЫхо 1110il llëîc;,î i ll устройства установлена ма грпца масок и фотонрнемштков пo числу раз:31 нож ен и ы х cii! то Вых 11010 êÎÂ.

Оптическая сне !Сма размножения сВетоВОГО

)p потока х!О к г быть выполнена в виде 01ITIlsec;,010 Г3, ННЕ.1Я С 1ППРОКО ГОЛЫ1ЫЗI 00 ЬСКТНВОМ.

1lа чер1еже представлена схема устройства.

Ус1ройст130 сос гонт пз источника когерент15 !югO свеi 11 1, коллнматора 2 и 8 для получения плоской световой волны, оптической системы размножения светового потока 4, выполненной в виде матрицы линз малого диаметра, н преобразующей линзы. Матрица линз может

2р быть изготовлена путем наклеивания линз малого диаметра с одинаковым фокусным р;lсстоянием на плоскопараллельную пластш1ку или их закреплением в специальной оправке.

Количество линз определяет и количество по25 лучаемых спектров и зависит от алгоритма распознавания. Распознаваемый образ, признаки которого необходимо сформировать, записан на транспаранте 5. Далее установлена линза 6, совершающая преобразование Фурье, 3Q матрица масок 7 и матрица фотоприемников 8, 307411

ЦНИИПИ Заказ 2165i18 Изл. ¹ 896 Тираж 473 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Распознаваемый образ, признаки которого необходимо сформировать, подается во входную плоскость Рь Световой поток исто шика когерентного света 1, пройдя через коллиматор 2 и о, падает на матрицу линз малого диаметра оптической системы. 1(ая(гса5! линза матрицы преобразует плоскую световую волну в сферическую. Сферические волны перехватываются преобразующей линзой, и на выходе ее образуется совокупность плоских волн, падающих под разными углами на транспарант 5 с распознаваемым образом. Проходя через транспарант, плоские световые волны модулируются им. Линза 6 совершает преобразование Фурье всех световых потоков, прошедших через транспарант 5, и в частотной плоскости Р> образуется совокупность амплитудно-частотных спектров распознаваемого образа, которые проектируются на матрицу масок 7. Закон изменения амплитудны.; коэффициентов пропускания масок может быть различным — от простейшего (тппя точе шого отверстия) до c o)I(!loco, позволяющего получить набор признаков, инвариантных к различным изменениям распознаваемого образа.

Световые распределения с выходя масок проектируются на светочувствительну!О поверхность фотоприемников 8. Электрические сигналы с выхода фотоприемников, пропорпиональные произведеш1ям спектров распознаваемого образа на амплитудное про!!ускание масок 7, служат признаками и обрабатываюгся Ilo 011ределенному алгоритму в решающей схеме.

После принятия решения во входную плоскость Р, подается следующий образ и т. д.

Оптическая система для размножения светового потока может быть реализована при помощи любых технических средств, применяемых в оптике для этой цепи. 1-1апример, р i 3множение светового потока i!0)l(IIo осущестВИТЬ ПРИ ПОМОЩП ОГ! ПЧЕСКОГО УIIIIOJ) 51 11 ШИрокоугольного объектива. )тот туннель устанавливается после первой линзы коллиматоря, фокусирующей световой поток от источника.

За фокусом этой л5н!зы образуется расхо!сящийся пучок света, который размножается 13 оптическом туннеле за счет многократных отражений от его зеркальных внутренних граней. Совокупность р асходящихся световых пучков на выходе туннеля перехватывается широкоугольным объективом и преобразуется в совокуIIIIocTI> сходящихся световых пучков, причем число сходящихся световых пучков зависит от угла ноля зрения (широкоугольности) обьектива, а интенсивность света в каждом из

10 сходящихся пучков — от выбранного соотношения между длиной и шириной оптического туннеля. Транспарант с записью распознаваемого пзооражс!1ия !1одается в плоскость Р„находящук)ся зя сц)ъекпп)ом. Проходя через транс15 нарант, схс)дящпес5! световые пучки модулируготся им, и в плоскости Р2 образуется совокупно "T! амплитудно-частотных спектров распознаваемого изображения.

Преобразование Фурье в предлагаемом уст20 ройстве осуществляется в сходящихся световых !!()токах, а роль фазового транспаранта, осуществляющегo это преобразование, играет объекгпв, поэтому отпадает необходимость ucIi0.)! I an!3;IIIII5I специальной линзы Фурье. Сово25 купносп. а мил итудно-ч астоп1ых спектров в

iIfl0cI(0cTII Р !Iопядяс1 пя матриц" масок.

Предмет изобретения

1. Устройство для формирования !!рпзнаков

30 при распознавании образов, содержащее расположс нные вдоль оппшес кой Oc.:I !!с с) ill !1K еогс Рс. li l 1!О! () с!3с и, I(OC!i!III(IЯ1 ОР, гРЯпспЯ1гап с рас!к)зпавасмым образом, линзу-преобра30вягель Фурье, OT.Iè !агощееея тем, что, с целью

35 увсзичснпя быстродействия и надежности распознавания, между коллиматором и транспара! !oil устяно)влена оптическая система размнож. нпя светового потока, например матрица лин:3 малого диаметра и преобразующая лин40 за, а в выходной плоскости устройства уста1овлепа матрица масок и фотоприемников по числу размножеll! Iblх с.ветовых потоков.

2. Устройство но и. 1, огличающееся тем, то 01ITII IOCI.;151 с истема размножения светово45 го IloToi(;l выполнена в виде оптического туни(ля с широкоугольным объективом.