Устройство для распознавания изображений

 

Изобретение относится к области технической кибернетики и может быть использовано в системах распознавания Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается введением блока памяти, двух счетчиков, второго регистра, двух мультиплексоров , двух компараторов, олемента исключающее ИЛИ и двух элементов НЕ, что позволяет реализовать режим самообучения . 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) (II () (sa)s G 06 К 9/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"4 О

1 р (21) 4718337/24 (22) 11.07.89 (46) 30.10.92. Бюл, К 40 (77) Таганрогский радиотехнический инсти.тут им. В, Д, Калмыкова (72) Ю. Н, Ефимов (56) Цыпкин Я. 3. Адаптация и обучение р автоматических системах, М„Наука, 1968, с, 131, Авторское свидетельство СССР

¹ 687453, кл. С 06 К 9/00, 1977.

Изобретение относится к областям технической кибернетики и можег быть использовано в распознающих системах, Цель изобретения — повышение точности устройства.

Функциональная схема устройства показана на фиг. 1, Устройство содержит блок управления 1, блок 2 формирования информативных признаков, первый регистр 3, блок памяти 4, первый мультиплексор 5, ВТорой мультиплексор 6, первый счетчик 7, второй регистр 8, второй счетчик 9, первый компаратор 10, второй компаратор 11, первый элемент И 12, элемент Исключающее

ИЛИ 13, первый элемент НЕ 14, второй элемент HE 75.

В качестве блока формирования информативных признаков может быть использовано устройство для формирования информативных признаков по авт. св, ¹

1361591, Устройство работает следующим образом.

Начало работы определяется подачей импульса на вход "Пуск", при этом в отдельных регистрах стекопамяти устанавливает(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к области технической кибернетики и может быть использовано в системах распознавания, Цель изобретения — повышение точности устройства — достигается введением блока памяти, двух счетчиков, второго регистра, двух мультиплексоров, двух компараторов, элемента

Исключающее ИЛИ и двух элементов НЕ, что позволяет реализовать режим самообучения. 1 ил, ся некоторая исходная случайная информация.

Блок управления вырабатывает vìпульс на двадцать третьем выхсде, подаваемый на установочный вход второго регистра 8, Ло этому лмпульсу в регистре 8 устанавливается максимальное число, Блок управления вырабатывает импульс на четвертом выходе, который подается на сдвиговый вход генератора случайных чисел блока 2, который выполнен на основе последовательного кольцевого регистра, при этом выходы определенных разрядов через сумматор по модулю два подключены к последовательному входу регистра. При каждом сдвиге в регистре такого генератора формируется очередное псевдослучайное число.

Блок управления 1 вырабатывает импульс на втором и шестом выходах. Импульс на втором выходе управляет выдачей случайных чисел на выходе блока 2 и приемом данных от мультиплексора 5 на второй информационный вход блока 2.

Импульс с шесто о выхода блока управления поступает на входы разрешения при1772811 ема блока 2. По этому им пул ьсу отдел ьн ые части случайного числа, содержащегося в регистре генератора случайных чисел, перезаписываются в регистры блока 2, При этом информация, фиксируемая в этих регистрах, интерпретируется как начальные ординаты первой и второй граничных кривых.

Информация, фиксируемая в кольцевых сдвиговых регистрах знаков приращений блока 2, рассматривается как знаки приращений ординат на отдельных участках первой и второй граничных кривых, Информация, фиксируемая в кольцевых сдвиговых регистрах приращений первой ординаты блока 2, рассматривается как Модули приращений ординат первой и второй граничных кривых.

Разрядность регистра в генераторе случайных чисел 17 равна сумме разрядностей регистров блока 2, Блок управления вырабатывает импульсы на шестом, шестнадцатом и девятнадцатом выходах. При этом информация из регистров блока 2 перезаписывается в первый регистр 3, второй счетчик 9 устанавливается в нулевое состояние, на первом информационном выходе появляется сигнал, который указывает, что из источника изображений должно выдаваться изобра>кение обучающей выборки.

Блок управления вырабатывает импульсы на пятом и семнадцатом выходах, При этом в регистр изображения блока 2 принимается очередное изображение обучающей выборки. Первый счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние.

Блок управления вырабатывает импульсы на третьем шестом и двенадцатом выходах. Информация из первого регистра 3 через первый мультиплексор 5 перезаписывается в регистры блока 2. Блок управления вырабатывает импульсы на первом и седьмом выходах. Первый, второй, третий накапливающие сумматоры устанавливаются в нулевые состояния.

После этого проверяется условие окончания счета участков.

Блок управления увеличивает номер абсциссы на 1, Блок управления вырабатывает импульс на восьмом выходе, По этому импульсу изображение, зафиксированное в регистре изображения, выполненном в виде совокупности кольцевых сдвиговых регистров, расположенных по горизонтали, сдвигается на один шаг, при этом крайний левый столбец изобра>кения перезаписывается в крайний правый столбец.

Блок управления вырабать вает импульс на восьмом выходе, по которому ин10 ся две кривые линии: текущие абсциссы

55 формация в кольцевых регистрах блока 2 смещается влево по кольцу, Информация на последовательных выходах кольцевых регистров блока 2 меняется и, значит, меняются знаки приращений ординат, Одновременно с формированием очередных ординат в левый столбец регистра изображения перемещается текущий столбец изображения, Таким образом, в устройстве отрабатываютэтих кривых соответствуют номеру столбца изображения, переместившемуся в крайний левый столбец регистра изобра>кения блока

2.

Блок управления вырабатывает импульсы на двенадцатом выходе, подаваемые на счетный вход второго счетчика. Так как входы элемента Исключающее ИЛИ 13 соединены с выходами знаковых разрядов первого и второго счетчиков 7 и 9, то на выходе 13 имеется единица, если знаки счетчиков различные, и ноль, если знаки совпадают, Так как вход выбора режима

"Вычитание подключен к выходу элемента

Исключающее ИЛИ 13, а вход выбора режима "Сложение" подключен к выходу 13 через второй элемент НЕ 15, то второй счетчик 9 находится в режиме "Сложение", если знаки счетчиков 7, 9 совпадают, и в режиме "Вычитание", если знаки счетчиков 7, 9 не совпадают, Таким образом, второй реверсивный счетчик 9 выполняет счет в прямом коде.

Таким образом, после образования суммы кодов признаков в первом счетчике 7 Во второй счетчик 9 поступает +1, если

f(x)=sign., p (, Х)=+ 1, и -1, если f(x)= sig n

М, p (1, X)- =— 1. Одновременно восьмой счетМ чик наращивается на единицу. Далее выполняется проверка условия окончания подачи всех изобра>кений обучающей выборки.

В результате выполнения всех циклов в блоке управления сформируется разность между числом иэображений обучающей выборки, для которых f(x)=+1, и числом изображений, для которых f(x)= — 1. Эта разность представлена в счетчике 9 в прямом коде.

Как указывалось, при выполнении условия n=Np+1 проверяется условие наличия единицы на выходе первого компаратора

10. Первый компаратор выдает на выходе единицу, если на группе em входов, связанной с группой выходов второго счетчика 9, имеется ноль.

Если данное условие выполнено, то самообучение закончено и блок управления выдает сигнал Тотово". Самообучение за1772811 кончено. Результат самообучения — совокупность параметров M признаков хранится в блоке памяти. Если условие не выполнена, то проверяется условие наличия единицы на выходе второго компаратора 11. Второй 5 компаратор выдает на выходе единицу, если число, снимаемое со второго счетчика 9 и подаваемое íà его первую группу входов, меньше или равно числу, содержащемуся во втором регистре 8 и подаваемому на вторую 10 группу входов.

Блок управления выдает импульсы на тринадцатом и пятнадцатом выходах. Информация в блоке памяти смещается на шаг вверх, при этом информация, выталкивае- 15 мая из верхнего регистра, перезаписывается в нижний регистр, что обеспечивается подачей импульса с четырнадцатого выхода блока управления на первый управляющий вход второго мультиплексора 6. 0

Таким образом обеспечивается выполнение третьей процедуры, в результате которой в блоке памяти фиксируется новая совокупность признаков, обеспечивающая большее приближение разности 2N*-No к 25 нулю; модуль самой разности фиксируется во втором регистре 8.

После выполнения указанных процедур все процессы повторяются, При выполнении каждого цикла испы- 30 тывается очередной, случайно выбираемый признак, Если введение нового признака улучшает или сохраняет неизменным приближением К* K 0,5МО, то параметр этого признака сохраняется, будучи записанным 35 в нижний регистр блока памяти, в противном случае новый признак теряется.

Перед реализацией режима распознавания устройсгво находится в режиме самообучения и, значит, в стековой памяти 40 хранятся параметры M признаков p(L, X).

Устройство начинает работу с получения инициирующега импульса "Пуск", Затем прием распознаваемого изображения в регистр изображения блока 2. установка в 45 ноль первого счетчика 7.

Перезапись содержимого верхнего регистра стековай памяти 4 в регистры блока

2.

Установка в ноль первого, второго, третьего накапливающих сумматоров блока управления.

Проверка условия. 55

Сдвиг в регистрах знаков приращений ординат блока 2.

Передача в первый реверсивный счетчик 7 значения признака p (L, X). Наращивание первого счетчика 7, Сдвиг в блоке памяти, перезапись из верхнего регистра блока памяти в нижний регистр блока памяги.

Процедуры повторяются да выполнения условия, при котором в фармируел1ой в первом счетчике 7 сумме р (1, X) не будут

М учтены все признаки p (L, Х), параметры ксторых зафиксированы в блоке памяти, Блок управления выдает импульс на двадцать третьем выходе, открь.вающий первый элемент И 12, который выдает на выход устройства кад функции принадле>кнасти f(x}, содержащийся в знаковом разряде первого счетчика 7 и равный О, если

i(x)=+t, и 1, если f(x)= — 1.

Выдается сигнал "Конец", свидетельствующий об окончании распознавания.

Формула изобретения

Ус3ройство для распознавания изображений, содержащее блок управления, первый регистр, элемент И и блок формирования информативных признаков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него сведены блок пал1яти, первый и второ:. счетчики, второй регистр, два мультиплексора, два компаратара, элемент ИСКЛ10"!А ОЩЕЕ

И.ПИ, два эгемен а йЕ, выходи первого и ьтораго компараторав соединены с первым информационным входом блока управления, BTQpoA информационный вход которого является первым информацион; ым входом устройства, первый информационный вход блока формирования информативных признаков является вторым информационным входам устройства, первый-десятый выходы блока управления соединены с первь.м-десятым управляющими входами блока формирования информатH 3ных признакоD, одиннадцатый и двенадцатый эыходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами первого мультиплексора, тринадцатый и четырнадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами второго мультиплексора, пятнадцатый и шестнадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами второго регистра, семнадцатый и восемнадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами второго счетчика, девятнадцатый и двадцатый выходы блока управления соединены с первым и вторым управляющими входами первого счетчика. двадцать пер1772811

5Ь 7.0

+7

t7>> 1, t(>r t t (" ,7о (У со/ ! (фЯ

Г !

r qg

У >>у (>p йф. — Ъ»

Составитель А.Глотов

Техред 1г!. Лоргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор

Зака,": 3847 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о(крытиям при ГКНТ СССР

1 I3085, Москва, Ж-85, Раугвская наб., 4/5

1,роизводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул,Гагарина, 101 вый выход блока управления соединен с первым входо!и элемент3 И, двадцать второй выход соединен с управляющим входом первого регистра, двадцать третий выход блока управлени>! соединен с управляющим 5 входом блока памяти, входы "ОБУЧЕНИЕ" и

"РАСПОЗНАВАНИЕ" блока управления являются первым и вторым входами выбора

pD>I "iv!3 vcTpoHcTI33, BT0p0! ИнформационHbl! Bx0g 6n0f(3 формиpoBBHI !1 I($)opMBT!18 10 ных признаков соединен с выходом первого мультиплексора, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами блока памяти и первого регистра, первый и второй информационные входы 15

DTopf 1f 0 I!",Ультиг1лексора соедиHel fh! c Bb!ходами блока памяти I4 I lefpBQI O регистра, вы ход !>торого мультиплексора соединен с инфОрмацио!1ным BxOt,Oû блОка памяти, первый выход блока формирования инфор- 20 мативных признак03 соединен с суммиру!О щим входом первого счетчика и со входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, и со вторым входом элемента И, выход которого является выходом устройства, второй выход блока формирования информативных признаков соединен с информационным входом первого регистра, выходы второго счетчика соединены с информационными входами первого компаратора и второго регистра. с первым информационным входом второго компаратора и вторым входом опемента ИЛИ, выход которого соединен с вычита!ощим входом второго счетчика и со входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика, выход второго регистра соединен со BTOpblM информационным Входом второго компаратора, вход "ПУСК" блока управления является входом "ПУСК" устройства.