Способ формирования признаков изображения при распознавании

 

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВЬ., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛА ИЗОБРЕТЕНИЙ V СТКРЫТИЙ. (21) 3319399/18-24 (22) 16.12.81 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) Т.К. Исмаилов и А.И. Гавриш (71) Институт космических исследований природных ресурсов АН Азербайджанской ССР (53) 621.391 19(088.8) (56) 1. Патент США В 3714630, кл. С 06 К 9/00, 1973.

2. Авторское свидетельство .СССР

У 746610, кл. 6 06 К 9/00, 1977 ° (54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРИ РАСПОЗНАВАНИИ, основанньй на преобразовании изображения в периодический функциональный сигнал, соответствующий проекции изо„„Я0„„104549 (дц С 06 К 9/00 бражения на координатную ось в плоскости изображения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения способа, преобразование изображения в периодический функциональный сигнал осуществляют путем сканирования изображения плоским лучом, вращающимся вокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости иэображения, преобразуют полученный периодический функциональный сигнал в дискретный спектр, выделяют иэ него гармонику с максимальной амплитудой, по которой нормализуют амплитуды гармоник дискретного спектра, последний принимают а в качестве признаков при распознана- щ нии изображений.

1 104549

Однако в известном способе при формировании информативных признаков изображения используются отсчеты локальных экстремумов, количество котоИзобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении систем распознавания образов. Известен способ для распознавания знаков, основанный на динамическом анализе информации, поступающей при сканировании знаков с целью их идентификации, в котором продольный ряд сканирующих элементов системы просматривает распознаваемые знаки по соответствующему множеству горизонтальных путей сканирования. В результате сканирования каждого знака вырабатывается одно или несколько 1 последовательных множеств состояний, соответствующих состояниям выхода некоторого элемента. Далее способ предусматривает запоминание временной последовательности, сравнение с эта- 20 лонными последовательностями и принятие решения по результатам сравнения (1 7.

Недостатками указанного способа являются большой объем информативных 2S признаков, сложность операции вьделения признаков и алгоритма распознавания. Этот способ предполагает разло жение поля изображения . в растр, что не обеспечивает высокой скорости счи- З0 тывания и предусматривает использование сложных алгоритмов формирования и вьделения информативных признаков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ формирования признаков иэсбражения при распознавании, основанный на преобразовании изображения в периодический функциональный сигHBJ1 В из» 40 вестном способе функциональный сигнал формируют путем преобразования проекций изображения на первую координатную ось, расположенную в плоскости изображения, при равномерном измене- 4> нии угла поворота изображения вокруг второй координатной оси, перпендикулярной плоскости изображения, фиксируют последовательность локальных экстремальных уровней, выделяют из них сигнал глобального экстремального уровня„ по которому нормализуют последовательность локальных уровней функционального сигнала 2 3. рых не может бьггь заранее определенным и зачастую является достаточно большим, что ведет к значительному усложнению способа преобразования изображения в периодический функциональный сигнал, усложнению алгоритма распознавания и увеличению времени распознавания.

Цель изобретения — упрощение способа формирования признаков изображения при распознавании.

Поставленная цель достигается тем, что преобразование изображения в периодический функциональный сигнал осуществляют путем сканирования изображения плоским лучом, вращающимся вокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости изображения, преобразуют полученный периодический функциональный сигнал в дискретный спектр, вьделяют из него гармонику с максимальной амплитудой, по которой нормализуют амплитуды гармоник дискретного спектра, последний принимают в качестве признаков при распознавании изображений.

Способ осуществляется следующим образом.

С помощью сканирующей развертки изображения плоским световым лучом, совершающим периодическое вращательное движение вокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости изображения, получается периодическая последовательность электрических аналогов иэображения, которая поступает на анализатор гармоник, осуществляющий фильтрацию гармоник, вьделение максимального значения иэ совокупности гармоник и нормализацию по максимуму дискретного спектра. С выхода анализатора гармоник нормализованные амплитуды дискретного спектра поступают в блок распознавания, который содержит в себе субблоки памяти, сравнения и принятия решения по результатам сравнения. Принятие решения о принадлежности распознаваемого иэображения к одному из классов осуществляется по окончании процедуры спектрального анализа периодической последовательности электрических аналогов изображения.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 — последовательность электрических аналогов изображения при вращающейся периоди1104 ческой развертке плоским сканирующим лучом.

Распознаваемое изображение находится на кадре-носителе 1, который сканируется плоским световым лучом, формируемым в блоке 2 узкой щелью, вращается с определенной частотой вокруг оптической оси, перпендикулярной плоскости кадра-носителя 1. Плоский сканирующий луч, модулированный 10 двуградационным изображением, фокусируется и поступает в фотоприемник 3, выход которого соединен с входом анализатора 4 гармоник, содержащим узел 5 фильтров гармоник, узел 6 выделения максимальной амплитуды и .узел

7 нормализации. Выход анализатора 4 гармоник подключен к входу блока 8 распознавания, который содержит субблоки эталонов 9, сравнения 10 и при- 20 нятия решения 11.

Получающееся при такой развертке описание изображения относительными дискретными спектрами является иннариантным как и аффинным преобразованиям иэображения, так и к оптическим преобразованиям, таким как изменение яркости и контрастности, Изменение масштаба или яркости ведет лишь к увеличению постоянной составляющей тока фотоприемника 3, а нормализация гармоник дискретного спектра по максимальному значению в анализаторе 4 приводит к тому, что различным по масштабу или яркости изображениям

35 одного класса соответствует одна и та же совокупность относительных rap549 4 моник дискретного спектра, а диапазон изменения амплитуд гармоник всегда находится в пределах от нуля до единицы.

Количество спектральных составляющих, принимаемых в качестве информативных признаков в предлагаемом способе распознавания, определяется ис,ходя из количества распознаваемых изображений И и уровней квантования предела изменения амплитуд гармоник дискретного спектра m. Число информативных признаков п определяется иэ соотношения N = m".

Использование амплитуд относительньтх дискретных спектров в качестве информативных признаков позволяет предлагасмому способу распознавания быть инвариантным к аффинным и оптическим преобразованиям, к изменениям степени освещенности изображения, фона и коэффициентов прозрачности или отражения кадра-носителя иэображения, при значительном уменьшении количества информативных признаков, что, в свою очередь, обеспечивает возможность упрощения способа формирования признаков при распознавании изображений.

По сравнению с базовым объектом, (2 ), предлагаемый способ предполагает использование значительно меньшего количества информативных признаков и обеспечивает упрощение алгоритма распознавания, что в свою очередь ведет к экономии машинного времени и уменьшению затрат.

ВНИКНИ 3акаэ 5264/37 Тираж 699 Попписное

Филиал ППП Патент, г.укгород, ул.Проектная, 4