Способ измерения корреляционной функции неоднородного случайного поля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

28445О

Союз Советских

Социалистических

Республик (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимос от авт. свидетельства №

Кл. 42т(, 7/52

Заявлено 13Х1.1969 (№ 1337964/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14.Х.1970. Ь(оллстснь № 32

Дата опубликования описания 7.1.1971

МПК G 06g 7/52

УДК 681.333:519.2(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. С. Соколов, Г. Е. Пронина и Б. В. Пронин

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ

НЕОДНОРОДНОГО СЛУЧАЙНОГО ПОЛЯ

Предлагаемое изобрсте ше относится к способам статистического анализа случайиых функций двух переменных (двумерных случайных полей), применяемых во миогих областях техники, в частности для анализа аэрофотоизображений площадных объектов.

Одной из ocflolE(ll lx cIàò:Iñòè÷åcêllõ характеристик случайного поля является оценка корреляционной фуикци:1. Известный способ определения оценки корреляционной функции неоднородного двумерного случайного поля основан на двойном усредиеи и реализаций

П РОЦЕССа: ПО ВРЕМЕНИ и 11О МНОсКЕСТВУ РЕаЛИЗаций (или по двум осям пр,(обрабогке фотоизображения) .

Недостаток известного способа заключается в том, что оценка корреляционной функции, вычисленная в результате усредн"-(пя реализаций по двум направле(шям, пе учитывает статистических связей между элементами неоднородного случайного поля 1(o другим иаправлениям и, следовательно, зависит от выбора цаправле(и(й апализа относпгслы(о некоторой системы коордипат.

Таким образом, целью предлагаемого способа является получение оценки корреляционной функции неоднородного случайпого поля, независимой от выбора направлений анализа.

СУ/щпость пзобРе 1 си:IЯ зсак I(o 1с1с гсс(В том, что корреляционную функцичо вы-(псля(от ь виде суммы парны.: произведений оптических плотностей изображения в точках, координаты которых выбирают случайным образом, причем расстояние между ними равно шагу корреляции, а прямую, проходящую через каждую пару точек, ориент:(руют относительно иекоторой системы координат тоже случайным образом.

10 Процесс определения оценки корреляционной функции в предлагаемом способе поясняется чертежом и заключается в следу(ощем: — запоминают контур объекта; — устанавливают текущее значеи (е шага

15 корреляции т; — генерируют пару отклоняющих иапряжеиий U u U для электрîHíoëó÷åвой трубки, луч которои направляют в точку а(со случайны ми коорд1И1атами Лд., EI Уд

20 — измеряют значение оптической плотности

Dä(В ЭТОЙ ТОс(КŠ— генерируют случайное значение угла q;

25 с равномерныAI распределением в пределах от

О до 2л ц вычисляют значения координат второй точки b этой пары:

Х,, = Х„, + -.. siEE -;

30 U1,1 — U,I +-. cos =;

284450 — вырабатывают отклоняющие напряжения U, и U под действием которых луч направляется в точку b; с координатами Х„, и

) br — после измерения п пар оптических плотностей в точках со случайными координатами вычисляют текущее значение корреляционной функции для данного значения шага корреляции т по формуле (2): 10 и и а; — гп0, Db; — r og () с — -1 где В„ и Вь,. — значения оптических плотностей в точках а; и b,, отстоящих одна от другой на дна пози гиве на расстоянии, равном текущему значешпо шага корреляции т; причем 20 координаты точек а; и b; связаны сэогношением (1); и т в,, — оценки математического ожидания .в точках а, и b; 25 для текущего значения шага корреляции т; па — изменяют шаг корреляции т; — о|пределяют значение оценки корреляци- З0 онной функции при новом значении т и т. д.

При т=О точка а; сов|падает с точкой b; и следовательно, D„= — D„, 35

В тех случаях, когда случайные напряжения

У„и U выводят луч за пределы контура исследуемого объекта, измерение оптической плотности в такой точке не произзодят до тех пор, пока не будут генерrrpoBBHb! случайные 40 отклоняющие напряжения U, и U. обеспечивающие положение этой точки внутри контура объекта.

Варианты положения точек а; и Ь; относительно контура объекта показаны на чертеже, 45 где обе точки а, и b, находягся внутри контура объекта на расстоянии т друг от друга; в паре точек а и b точка b> расположена за контуром и пээтому измерение оптической плэтности в точке b, не произзодят, а повтор- 50 пым генерированием У„и Uy выб rparor случайную точку b,, лежащую внутри контура.

В результате вышесказанного точка b; любой пары чисел лежит всегда на окружносги (с центром в точке а; этой же пары) с радиусом, ра|вным текущему значению шага корреляции т.

Таким образом, предлагаемый способ п ригоден даже в тех случаях, когда форма контура объекта не позволяет выделить внутри него площадку, достаточную для определения корреляционной функции.

Предлагаемый cllocoo позволяет устанавливать статистическую связь между точками, максимально удаленными одна от другой в пределах контура, что позволяет полностью использовать площадь обьекта независимо от формы его контура. Кроме того, характер корреляционной функции, измеряемый по предлагаемому спосооу, при любом фиксированном значении шага корреляции не зависит от положения объекта относительно системы координат, так как благодаря случайным значениям угла fp учитываются статистические связи между точками по различным направлениям.

Предмет изобретения

Способ измерения корреляционной функции неоднородного случайного поля оптических плотностей фотоизображения, ограниченного контуром на диапозитиве, размещаемом перед экраном электроннолучевой трубки, основанный на суммировании электрических сигналов, пропорциональных парным произведениям опгических плэтностей в тэчках диапозитива, отстоящих друг от друга на переменный шаг корреляции, отличающийся тем, что, с целью получения корреляционной функции, не зависящей оТ направления осей системы координат, относительно которой осуществляют развертывание изображения, координаты каждой пары точек формируют в виде случайных отклоняющих напряжений на пластины электроннолучевой трубки и ограничивают пределами контура объекта, .причем текущий шаг корреляции задают равным рассгоянию между точками каждой пары, высвечиваемыми на экране в масштабе диапозитива; сигналы, определяющие направление прямой линии, соединяющей выс|вечиваемые точки каждой пары, формируют также в виде случайных напряжений.

2844 5О

Уа, Ур 7

Уа, "а2 а

2 к6, Хо

Составитель В. Н, )Ковинский

Редактор Б. С. Нанкина Техред T. П. Курилко Корректор T. А. Уманец

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3705 7 Тираж 480 Подписное

Ц1!ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, )K,-35, Раушская наб., д. 4/5