Устройство для нормализации изображений

Авторы патента:

G06K9/42 - нормализация размеров образа

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 435542

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1794725/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.0@74. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 19.11.74 (51) М. Кл. б 06k 9/04

Государственный иомитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.391.19 (088.8) Bllio

ФВ11 ЫПРйв. (72) Автор изобретения

Е. П. Путятин

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ ИЗОБРА)КЕНИЙ

Устройство для нормализации изображений относится к области распознавания образов.

Известны устройства для нормализации изображений при распознавании образов, содержащее поворотную платформу, на которой расположены передающая телевизионная камера с отклоняющими катушками и блоком масштабирования, а также светоделительный блок и оптически связанные с ним фотоэлектрический блок и фотоприемник, который через блок извлечения квадратного корня подключен к блоку масштабирования, электропривод поворотной платформы, вход которого соединен с фотоэлектрическим блоком, приемную телевизионную трубку с объективом, светоделительным блоком и отклоняющими катушками, с экраном которой оптически связан блок вычисления центробежного момента, блок выбора направления вращения, соединенный с блоком поворота растра, вход которого подключен к отклоняющим катушкам передающей телевизионной камеры, генераторы строчной и кадровой разверток и блок растяжения растра.

Известные устройства приводят к эталонному виду изображения, подвергающиеся группе метрических преобразований (т. е. комбини рованному действию смещений, поворотов и изменений масштаба). Если же изображения дополнительно подвергаются неравномерным растяжениям по осям координат, преобразованиям зеркального отражения, то такие устройства уже не приводят изображения к эталонному виду и поэтому имеют низкую достоверность опознания.

Целью изобретения является повышение достоверности опознания изображений, подвергающихся полной группе аффинных преобразований

Эта цель достигается тем, что в предложен1О ное устройство введены блок преобразования растра, оптически связанный с экраном приемной телевизионной трубки, выходы которого через блок растяжения растра соединены с входом приемной телевизионной трубки, фо15 топриемники, оптически связанные с экраном приемной телевизионной трубки, блоки вычитания, блоки выбора направления сторчной и кадровой разверток, первые входы которых через блоки вычитания соединены с соответству20 ющими фотоприемниками, вторые вЂ” с генераторами строчной и кадровой разверток, а выходы вЂ” с отклоняющими катушками приемной телевизионной трубки, блок вторичного поворота растра, оптически связанный с экраном

25 приемной телевизионной трубки, выход которого подключен ко входу блока выбора напр а вл ения вр а щения.

При этом блок преобразования растра вы полнен в виде последовательно соединенных

30 светофильтра, фотоприемника, схемы извлече

435542

65 ния квадратного корня, схемы совпадения, накопителя информации и схемы вычисления обратной величины.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит передающую телевизионную камеру 1 с отклоняющими катушками

2 и блоком масштабирования 3, светоделительный блок 4, фотоэлектрический блок 5, фотоприемник 6, поворотную платформу 7, на которой расположены блоки 1 вЂ” 6, электропривод

8, блок поворота растра 9, блок извлечения квадратного корня 10, приемную телевизионную трубку 11 с отклоняющими катушками 12 и блоком растяжения растра 13, объектив и све оделительный блок 14, генераторы строчной 15 и кадровой 16 разверток. Кроме того, устройство содержит блок вычисления центробежного момента 17, блок выбора направления вращения 18, блок преобразования растра

19, фотоприемник со светофильтром 20, схему извлечения квадратного корня 21, вентиль 22, накопитель информации 23, схему вычисления обратной величины 24, фотоприемники 25 вЂ” 28, блоки вычитания 29, 30, блоки выбора направления развертки строчной 31 и кадровой 32 частоты, фотоэлектрический блок вторичного поворота растра 33, блока сравнения с эталонами 34 и устройство управления 35.

Фотоэлектрический блок 5 вместе с электроприводом 8 обеспечивает такую ориентацию поворотной платформы 7, что начало координат системы совпадает с центром тяжести изображения. Фотоприемник 6 вместе с блоком извлечения квадратного корня 10 и блоком масштабирования 3 передающей камеры 1 предназначены для преобразования масштаба входного изображения до величины, соответствующей некоторой единичной площади. Фотоэлектрический блок 17, вычисляющий величину центробежного момента, блок выбора направления вращения 18, блок поворота растра

9 с отклоняющими катушками 2 обеспечивает поворот изображения на экране приемной телевизионной трубки 11 до тех пор, пока величина центробежного момента не будет, равна нулю.

Блоки 19 вЂ” 24 предназначены для анизотропного (гиперболического) преобразования растра вдоль осей координат. В результате этого преобразования размеры изображения соответствуют единичным значениям моментов инерции относительно осей координат. Фотоприемник со светофильтром 20 определяет величину момента инерции изображения относительно оси абсцисс. Пр этом коэффициент пропускания светофильтра изменяется пропорционально квадрату абсциссы поля зрения.

Фотоприемники 25, 26, блок вычитания 29 и блок выбора направления строчной развертки

31 предназначены для нормализации изображений, подвергающихся зеркальным отражениям относительно оси ординат. Блоки 27, 28, 30 и 32 осуществляют нормализацию отражений относительно оси абсцисс.

Зо

Каждый из блоков выбора направления строчной или кадровой развертки 31 или 32 содержит инвертор и два вентиля, пропускающие напряжения строчной или кадровой частоты генераторов 15 и 16 в обычной или инвертированной форме.

Устройство управления 35 выдает последовательно пять команд, синхронизирующих работу системы нормализации.

Устройство работает следующим образом.

Предъявляемые на темном фоне входные, в общем случае полутоновые, изображения, носитель которых подвергается аффинным преобразованиям, проектируются одновременно на катод телевизионной камеры 1, фотоприемник

6 и блок центрирования 5 через светоделительный блок 4. По команде I из устройства управления 35 с помощью электропривода 8, входы которого подключены к блоку 5, производится центрирование изображения (т. е. совмещение начала координат с центром тяжести изображения). Одновременно площадь изображения с помощью фотоприемника 6, блока извлечения квадратного корня 10 и блока масштабирования 3 приводится к единичным размерам. По команде II из устройства управления осуществляется поворот изображения кратчайшим путем до равенства нулю центробежного момента. Для этого изображение проектируется с экрана приемной телевизионной трубки 11 через объектив и светоделительный блок 14 на фотоэлектрический блок 17 вычисления центробежного момента, который подключен к блоку выбора направления вращения

18, выходом соединенного с блоком поворота растра 9. Таким образом, после выполнения двух команд из устройства управления изображение на экране приемной телевизионной трубки центрировано, приведено к единичным размерам и повернуто на угол, соответствующий равенству нулю центробежного момента, Затем устройство управления 35 выдает последовательно команды Ш, IV, V.

В соответствии с командой Ш открывается вентиль 22, в результате чего корень квадратный напряжения, снимаемого со схемы 21 и пропорционального моменту инерции изображения, запоминается в накопителе информации 23.

Напряжение с накопителя информации вместе с его обратной величиной, вычисляемой схемой 24, подаются в блок растяжения растра 13, где производится гиперболическое преобразование растра, в результате которого изображение на экране телевизионной трубки

11 приводится к размеру, соответствующему единичным значениям моментов инерции относительно осей. Накопитель информации 23 запоминает первоначальное значение корня квадратного величины напряжения, пропорционального моменту инерции. Параллельно нормализации размера происходит анализ изображения с целью определения наличия зеркальных отражений относительно осей координат, 435542

Для этого изображение с экрана приемной телевизионной трубки проектируется на две пары фотоприемников 25, 26 и 27, 28, поля зрения которых совпадают с левой и правой, а также с верхней и нижней половинами поля зрения. 11опарно выходы фотоприемников подключены ко входам блоков вычитания 29 и 30.

Знак напряжения на входе блоков, вычитания является определяющим признаком наличия отражений. Например, отрицательное напряжение на выходе блока 29 свидетельствует о том, что изображение на экране является зеркально отраженным относительно оси ординат по сравнению с эталонным. Аналогично отрицательное напря>кение на выходе блока 30 свидетельствует о наличии отражения по сравнению с эталоном относительно оси абсцисс.

Знак напряжений с выхода блоков вычитания 29 и 30 управляет направлением строчной и кадровой разверток. При положительных напряжениях в блоках выбора направления разверток 31 или 32 открываются вентили, пропускающие напряжения развертки с генераторов 15 и 16 в стандартной форме. При наличии отрицательного напряжения на выходе блоков

29 или 30 в блоках 31 и 32 открываются другие вентили, пропускающие напря>кения развертки генераторов 15 или 16 в отклоняющие катушки 12 в инвертированной форме. Изменение полярности развертки осуществляется с помощью иверторов. В результате изменяются направления строчной или кадровой развертки, что соответствует преобразованию отражения относительно оси ординат или абсцисс.

Одновременное наличие отрицательных напряжений на выходе блоков .вычитания 29 и 30 приводит к двойному отражению, что соответствует повороту изображения на 180 .

После выполнения трех команд изображение на экране телевизионной трубки 11 имеет такую форму, что эллипс инерции представляет собой круг единичного радиуса. Для окончательного приведения к эталонному виду по команде IV изображение подвергается вторичному повороту в соответствии с некоторыми начальными условиями. Изображение поворачивается до тех пор, пока фотоэлектрический блок 33, настроенный на детектирование начальных значений не выдаст сигнал, прекращающий вращение. Процедура вторичного поворота не изменяет эталонных значений аффинных параметров носителя изображения, устанавливающихся в результате предыдущих преобразований.

После приведения изображения к эталонному виду из блока управления 35 выдается ко10

55 манда V в блок сравнения с эталонами 34, на вход которого изображение проектируется с экрана телевизионной трубки 11. В блоке сравнения с эталонами 35 принимается решение о принадлежности входного изображения к некоторому классу.

Предмет изобретения

1, Устройство для нормализации изображений, содержащее поворотную платформу, на которой расположены передающая телевизионная камера с отклоняющими катушками и блоком масштабирования, а также светоделительный блок и оптически связанные с ним фотоэлектрический блок и фотоприемник, который через блок извлечения квадратного корня подключен к блоку масштабирования, электропривод, вход которого соединен с фотоэлектрическим блоком, приемную телевизионную трубку с объективом, светоделительным блоком и отклоняющими катушками, с экраном которой оптически связан блок вычисления центробежного момента, блок выбора направления вращения, соединенный с блоком поворота растра, вход которого подключен к отклоняющим катушкам передающей телевизионной камеры, генераторы строчной и кадровой разверток, отклоняющие катушки приемной телевизионной трубки и блок растяжения растра, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности опознавания изображений, в устройство введены блок преобразования растра, оптически связанный с экраном приемной телевизионной трубки, выходы которого через блок растяжения растра соединены со входом приемной телевизионной трубки, фотоприемники, оптически связанные с экраном приемной телевизионной трубки, блоки вычитания, блоки выбора направления строчной и кадровой разверток, первые входы которых через блоки вычитания соединены с соответствующими фотоприемниками, вторые вЂ” с генераторами строчной и кадровой разверток, а выходы подключены к отклоняющим катушкам приемной телевизионной трубки, блок вторичного поворота растра, оптически связанный с экраном приемной телевизионной трубки, выход которого подключен ко входу блока выбора направления вращения.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок преобразования, растра выполнен в виде последовательно соединенных светофильтра, фотоприемника, схемы извлечения квадратного корня, схемы совпадения, накопителя информации и схемы вычисления обратной величины, Редактор Л. Утехина

Составитель О. Федорец

Техред О. Веш кина

Корректор Л. Орлова

Заказ 3162/16 Изд. № 985 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ нормализации графических символов // 383341

Устройство для нормализации размера плоских изображений для систем распознавания образов // 332477

Устройство для нормализации вектора распознаваемого изображения // 204690

Способ фильтрации дактилоскопического изображения // 2329537

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений, а именно к цифровой фильтрации дактилоскопических изображений

Способ снижения зрительного утомления // 2376633

Изобретение относится к области оптики и информатики

Способ нормализации изображений объектов // 1035620

Автоматическая съемка документа с заданными пропорциями // 2541353

Изобретение относится к области обработки изображений, а именно к предварительному анализу кадра на дисплее устройства до момента съемки документа и контролю создания изображений с помощью камеры портативного электронного устройства. Техническим результатом является упрощение и автоматизация процесса получения электронными устройствами изображений, содержащих текст, когда документ с заданными настройками обнаружен видоискателем камеры, без необходимости ручной настройки устройства и расположения объекта съемки, сортировки файлов вручную и участия пользователя. Указанный технический результат достигается тем, что осуществляют: выбор кадра в видоискателе из видеопотока для проведения его последующего анализа; выделение в выбранном кадре по меньшей мере одной зоны поиска, обработку выбранного кадра в по меньшей мере одной из зон поиска; определение по меньшей мере одного документа; осуществление проверки на критерий надежности по меньшей мере одного обнаруженного документа; анализ обнаруженного документа на степень искажения с последующим выбором кадра с минимальной степенью искажения обнаруженных документов для дальнейшей обработки; проверку по меньшей мере одного обнаруженного в видоискателе документа на соответствие предварительно заданным геометрическим пропорциям; и автоматическую съемку текущего анализируемого кадра в случае, если геометрические пропорции обнаруженного документа соответствуют предварительно заданным пропорциям. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ, система и компьютерный носитель данных для детектирования лица // 2601185

Изобретение относится к области компьютерной техники, и, в частности, компьютерной техники для детектирования лица. Технический результат заключается в повышении точности алгоритма детектирования и распознавания лица. Технический результат достигается за счет того, что: предварительно обрабатывают изображение; выделяют углы из предварительно обработанного изображения; фильтруют и комбинируют углы для получения связной компоненты углов; выделяют центроид из связной компоненты углов; проверяют согласование центроидов с лицевым шаблоном; вычисляют вероятность согласования центроидов с лицевым шаблоном и идентифицируют область, образованную центроидами, вероятность согласования которых больше или равна предопределенному значению, в качестве вероятной лицевой области. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ и система для стабилизации и центрирования изображения // 2632215

Изобретение относится к устройствам отображения для мобильных устройств. Техническим результатом является динамическое поддержание горизонтального кадрирования видео. Предложено устройство динамического поддержания горизонтального кадрирования видео, которое позволяет пользователю свободно поворачивать устройство при съемке, при этом окончательный результат визуализируется с наложением на видоискатель или экран устройства во время съемки. Получающаяся запись последовательно корректируется для сохранения одной ориентации относительно стабильного горизонта. В устройстве оперативно отображается наложение поверх захваченного представления захваченного видео, при этом наложение обозначает модифицированное изображение в соответствии с упомянутой ориентацией. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.