Устройство для распознавания образов

 

Изобретение относится к технической кибернетике, а именно к устройствам для распознавания образов , и может использоваться для решения задач диагностики и контроля, при обработке изображений, в системах переработки информации. Целью изобретения является повышение быстродействия распознавания. Поставленная цель достигается введением в известное техническое решение последовательйо соединенных формирователя импульса селекции текущего эталона, блока вьщеления эталонов и блока анализа, который анализирует текущее состояние блока вьщеления эталонов. Введение новых элементов благодаря исключению из рассмотрения на более ранних этапах сравнения тех эталонов , для которых фиксируется значительная разница отдельных признаков сравниваемых образов, позволяет избавиться от необходимости полного перебора всех образов, хранящихся в памяти, что существенно сокращает время, требуемое для распознавания. 2 3.п. ф-лы, 2 ил. S сл ю со о ел ЩяА со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„12365 1 9

А3 по 4 С 06 К 9/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3757146/24-24 .(22) 11.05.84 (46) 07.06.86. Бюл. В 21 (72) В.В.Смирнов, Е.П.Фадеев и В.А.Солдатов (53) 681.327.12 (088,83 (56) Авторское свидетельство СССР

N - 924726, кл. G 06 К 9/62, 1982.

Петрусенко В.К., Семеновский А.Г.

Корреляцйонный читающий автомат последовательного действия. В кн.: Читающие автоматы, Киев,: Наукова думка, 1965, с.245-251.

Башаринов А.Е., Флейшман Б.С,Методы статистического последовательного анализа и их приложения. — М.: Советское радио, 1962, с.242-248. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ОБРАЗОВ (57) Изобретение относится к технической кибернетике, а именно к устройствам для распознавания образов, и может использоваться для решения задач диагностики и контроля, при обработке изображений, в системах переработки информации. Целью изобретения является повышение быстродействия распознавания. Поставленная цель достигается введением в известное техническое решение последовательно соединенных формирователя импульса селекции текущего эталона, блока выделения эталонов и блока анализа, который анализирует текущее состояние блока выделения эталонов.

Введение новых элементов благодаря исключению из рассмотрения на более ранних этапах сравнения тех эталонов, для которых фиксируется значительная разница отдельных признаков сравниваемых образов, позволяет избавиться от необходимости полного перебора всех образов, хранящихся в памяти, что существенно сокращает время, требуемое для распознавания.

2 з.п. ф-лы, 2 ил. ф 123

Изобретение относится к автоматике и технической кибернетике,, а именно к распознаванию образов, и может использоваться для решения задач диагностики и контроля, при обработке изображений, в "èñòåìàõ переработки информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия распознавания.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг.2 — функциональная схема устройства.

Устройство для распознавания образов содержит блок 1 памяти распознаваемого образа, который, как и блок

2 памяти эталонов, подключен к блоку 3 сравнения образов, соединенного через формирователь 4 импульса селекции текущего значения эталона с блоком 5 выделения эталонов. Последний подключен к блоку 3 сравнения образов, к узлу 6 анализа и к блоку 7 принятия решения. Блок 8 управления соединен с блоком 1 блоком 3 сравнения образов, с блоками

5 и 7 и узлом 6. Блок 3 сравнения образов содержит коммутатор 9 призкаков распознаваемого образа, подключенный к одному входу узла 10 определения сходства признаков, и коммутатор 11 эталонов, выход которого соединен с другим входом узла

10. Блок 7 принятия решения содержит формирователь 12 импульса счи— тывания и узел 13 определения номера распознаваемого образа.

Блок 1 памяти распознаваемого образа содержит последовательно соединенные ключ 14, регистр 15 и ключ 16 причем управляющие входы ключей 14 и 16 соединены через инвертор 17.

Коммутатор 9 признаков наблюдаемого образа содержит параллельно включенные ключи 18 — 20. Блок 2 памяти эталонов содержит регистры 21 — 23, выходы которых соединены через ключи 24 — 29 коммутатора 11 эталонов с одним входом схемы 30 вычитания узла 10 определения сходства признаков. Другой вход схемы 30 вычитания присоединен к выходу коммутатора 9.

Выход схемы 30 вычитания через схему 31 взятия модуля подключен к входу 32 пороговой схемы 33 формирова— теля импульса селекции текущего эталона. Выход пороговой схемы 33 через временной селектор 34 соединен с первыми входами элементов И 35

6519 2

37 блока 5. Элементы И 35 — 37 подключены как через триггеры 38 — 40 к входам элементов H 41 — 43, так и к входам элемента ИЛИ 44 узла 6.

Выходы элементов 41 — 43 соединены с управляющими входами соответствующих ключей 27 — 29. Выход элемента

ИЛИ 44 подключен к входу счетчика

45. Триггеры 38 — 40 соединены через ключи 46 — 48 с одним входом схемы 49 вычитания и с ключом 50 формирователя 12. Выход схемы 49 че!

45 рез элемент И 51 и временной селектор 52 подключен к управляющему входу ключа 50, выход которого подсоединен через регистр 53 к другому входу схемы 49. Узел 13 определения номера распознаваемого образа со1цержит последовательно соединенные счетчик 54, ключ 55, регистр 56 и второй ключ 57. Управляющий вход ключа 55 подключен к выходу временного селектора 52. Блок 8 управления содержит генератор 58 тактовых импульсов, выход которого через ключ 59 соединен с входом формирователя 60 импульсов опроса признаков и с входом формирователя 61 импульсов перебора образов, формироватепь 62 импульса останова,1 выход которого подключен K управляющим входам ключей 14 и 59, генератор

63 счетных импульсов, выход которого через ключ 64 соединен с формирователем 65 импульсов опроса блока 5, а также формирователь бб импульса разрешения опроса и формирователь 67 импульса запрета выдачи данных. Hb:.-ход формирователя 66 подключен к управляющему входу ключа 64 и к одному из входов схемы 51. Выходы формирователя 60 соединены с управляющими входами соответствующих клю— чей 18 — 20 и 24 — 26. Выходя; формирователя 61 подключены к входам соответствующих элементов И 35-37 и 41 — 43 . Выходы формир ова теля 65 соединены с управляющими входами соответствующих ключей 46 — 48, а также к оцним входам формирователей

66 и 67. Выход ключа 64 подключен к входу счетчика 54, а выход Формирователя 67 соединен с управляющим входом ключа 57. Выход счетчика 45 подключен к одному входу формирователя б? и к другому входу формирователя бб. И!ина "Запуск" соединена с другими входами формирователей

62 и 67.

3 1

Устройство работает следующим об разом.

С приходом на формирователи 62 и

67 блока 8 запускающего импульса по

его заднему фронту вырабатываются импульсы управления, размыкающие ключи 14 и 57 и замыкающие ключи 16 и 59. Указанный импульс запуска обнуляет счетчик 45 и осуществляет приведение триггеров 38 — 40 в исходное состояние.

Тактовые импульсы, вырабатываемые генератором 58, проходят через замкнутый ключ 59 и поступают на входы формирователей 60 и ái. Формирователь 60 вырабатывает импульсные сигнапы опроса признаков образов, которые поступают на управляющие входы ключей 18 — 20 и 24 — 26. Формирователь 61 вырабатывает импульсы перебора образов, хранящихся в блоке 2 памяти эталонов, при этом соотношение между импульсами таково, что за время опроса какого-либо из признаков можно перебрать все хранящиеся в реги" трах 21 — 23 образы.

Так первый импульс опроса поступает на ключ 18, который замыкается и обе спечивает подключение к одному из входов схемы 30 первого признака наблюдаемого образа, хранящегося в регистре 15, а также на управляющий вход ключа 24.

Первый импульс, вырабатываемый формирователем 61, поступает на один из входов элемента И 35 и элемента

И 41. На выходе элемента И 41 появляется сигнал, который поступает на управляющий вход ключа 27 и обеспечивает прохождение информации о первом признаке первого образа от регистра 21 блока 2 через замкнутые ключи 24 и 2? к другому входу схемы

30 вычитания. Сигнал с выхода схемы

30 через схему 31 взятия модуля поступает на вход пороговой схемы 33, в которой осуществляется сравнение результатов вычитания с порогом.

Сигнал превышения порога с выхода схемы 33 поступает на временной селектор 34, вырабатывающий импульсный сигнал, который поступает на вторые входы элементов И 35 — 37 и проходит на триггер 38 и на один из входов элемента ИЛИ 44. Данный сигнал переводит триггер 38 в состояние, запрещающее прохожде«ие сигналов опроса через элемент И 41, и после прохождения элемента ИЛИ 44 поступает на

236519 4 счетчик 45 ограниченной емкости, Каждый следующий импульс перебора, «ырабатываемый формирователем б 1, проходя через соответствующий элемент И 43, подключает к второму входу схемы 30 требуемьп регистр 23 образа и в зависимости от соотноше«ия между уровнем и рассогласованием изменяет состояние соответствующего

55 триггера 45.

Второй импульс, вырабатываемый формирователем 60, поступает на ключи 19 и 25, замыкая их, формирователь

61 в соответствии с принципом рециркуляции запускается вновь последним импульсом предшествующего цикла и снова вырабатывает импульсы перебора, которые управляют поочередным подключением к второму входу схемы

30 регистров 21 — 23 только тех образов, для которых состояние соотвествующих триггеров 38 — 40 не изменяется.

Указанная работа формирователей 60

1и 61 продолжается до тех пор, пока на второй вход формирователя 62 не поступит импульс переполнения счетчика 45. Разрядность счетчика 45 подбирается так, что импульс появ— ляется тогда, когда только для одного образа остается "разрешение на сопоставление. Задним фронтом этого импульса переполнения формирователь

62 «ереводится в исходное состояние, оключающее генератор 58 от формирователей 60 и 61 и прекращающее таким образом перебор эталонных образов. Од«овреме««о с этим размыкается ключ 16, а формирователем 66 вырабатывается импульс управления, замыкающии ключи 51 и 64.

Тактовые импульсы, вырабатываемые генератором 63, проходят через ключ

64 и поступают на формирователь 65 и «а счетчик 54, который предварительно обнуляется импульсом запуска.

С выхода формирователя 65 сигналы поступают на управляющие входы ключей 46 — 48, последовательно подключая к первым входам узлов 49 и 50 выходы ключей 38 — 40. Последний импульс, вырабатываемый узлом 65, поступает на формирователи бб и 67 и своим задним фронтом переводит все узлы в исходное состояние, прекращая перебор узлов 38 — 40 и замыкая ключ 57. ч

Формирователь 12 импульса считывания с помощью узла 13 определения

1236519

20 номера распознаваемого образа отыскивает номер того эталона, для которого сохраняется "разрешение на сопоставление с распознаваемым образом. Код этого эталонного образа в виде порядковог номера формируется при помощи счетчика 54, заполняемого тактовыми импульсами генератора 64 и ключа 55, управляемого формирователем 52, который вырабатывает импульс, управляющий перезаписью в регистр 56 порядкового номера J из счетчика 54 и в регистр 53 значения потенциала выхода того триггера 38 — 40, который соответствует 3-му эталону. Указанный импульс управления формируется лишь в том случае, когда потенциал выхода 3-го узла 38 — 40 превь>шает потенциал выхода (J-1)-го узла, опрашиваемого в предшествующем такте. Это осуществляется с помощью -дополнительного регистра 53, схемы 49, узла 52 и ключа 50. Ключ 51 предохраняет формиро— ватель 52 от ложного срабатывания.

По окончании процесса распознавания результат сопоставления g виде номера J эталонного образа считывается через замкнутый ключ 57.

Введение формирователя импульса селекции текущего эталона, блока выделения эталонов и узла анализа состояния блока выделения эталонов позволяет более чем в 2 раза сократить время, отводимое на распознавание наблюдаемого образа. формула изобретения

1.Устройство для распознавания образов, содержащее блок памяти распознаваемого образа, выход которого подключен к одному из информационных входов блока сравнения, другой информационный вход которого соединен с выходом блока памяти эталонов, блок принятия решений и блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам блока принятия решений блока памяти распознаваемого образа и гтервому управляющему входу блока сравнения, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит последовательно соединенные формирователь импульса селекции текущего эталона, блок выделения эталонов и блок анализа, выход которого подключен к входу блока управления, выход блока сравнения соединен с входом формирователя импульса селекции текущего эталона, соответствующий выход блока ут.:равления подключен к управляющему входу блока. выделения эталонов, один из выходов которого соединен с вторым уг::равляющим входом блока сравнения, а другой — с входом блока принятия ре(т>ений.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок выделения эталонов содержит параллельные цели, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первого элемента И, триггера и второго элемс.нта И, причем первые входы первых элементов И объединены и ягзляются входом импульса селекции текущего эталона, вторые входы первых элементов И являются управляющими входами блока, выходы первых элементов И и выходы триггеров являются информационными выходами блока, управляющими выходами которого являются в>»ходы вторых элементов И.

З.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа содержит последовательно соединенные многовходовой элемент ИПИ, входы которого являются входами узла, и счетчик, выход которого является выходом блока.

123б5!9

1236519

Составитель Т. Ничипорович

Техред И.Гайдол Корректор М.Шароши

Редактор О.Головач

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб,, д.4/5

Заказ 3094/54

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4