Устройство для нормализацийизображений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.11.79 (21) 2844846/18-24

<51)М. Кп.

G 06 R 9/36 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государственный комитет с.сс р но делай изобретений, и открытий (53) УДК 621.391.19 (088.81

Опубликовано 070881 Бюллетень 1яо 29

Дата опубликования описания 070 я81 (72) Авторы изобретения

Е.П. Путятин, С.И. Аверин, О.М. Абрамов и В.A. Савенков

/ .„ (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖ ЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при постро« енин систем распознавания образов.

Известны устройства для нормализации иэображений, приводящие к эталонному размеру плоские изображения, подвергающиеся действию смещений, поворотов и изменению масштабов (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для нормализации изображений (2).

Это устройство содержит блок считывания текущего изображения и включенные последовательно блок эталонных иэображений, блок преобразования иэображений и блок корреляционного сравнения, а также блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам блоков эталонных изображений, преобразования изображений и корреляционного сравнения, причем выход блока корреляционного сравнения подключен к командному входу блока преобразования изображений.

Недостатком описанного устройства является evo низкое быстродействие, объясняемое тем, что-вычисление параметров нормализации изображений осуществляется последовательно путем перебора всех возможных положений эталонного иэображения. Если число возможных значений каждого из параметров иэображения m то число переборов составит m4.

Цель изобретения заключается в повышении быстродействия устройства.

Для достижения поставленной цели в предложенное устройство дополнительно введены блок преобразования

Фурье текущего изображения, включенный между выходом блока считывания текущего изображения н вторык входом блока корреляционного сравнения, и блок преобразования Фурье эталонного изображения, включенный меж) у выходом блока эталонных,изоб- . ражений и вторым входом блока преобразования изображений.

На чертеже дана структурная схема устройства.

Оно содержит блок считывания текущего изображения 1, блок преобразования Фурье текущего изображения 2, блок корреляционного сравнения 3, блок эталонных изображений 4, блок преобразования Фурье эталонного иэоб

853634

4 ражения 5, блок преобразования изображений 6 и блок управления 7.

Устройство работает следующим образом.

Изображение, характеризуемое некоторой Функцией распределения яркости, преобразуется блоком 1 считывания текущего изображения в электрический сигнал, который подверга. ется спектральному анализу в базисе

Фурье в блоке преобразования Фурье текущего изображения 2, и полученный спектр поступает в блок корреляционного сравнения 3. На первом этапе нормализации блок управления 7 разрешает прохождение одного из эталонных изображений, хранящегося в блоке эталонных иэображений 4, на вход блока преобразования Фурье эталонного иэображения 5, где также подвергается спектральному анализу в базисе Фурье. Далее спектр эталонного Щ видеосигнала через блок преобразования изображений 6 поступает в ° блок .корреляционного сравнения 3.

Как известно, преобразование

Фурье обладает следующими свойствами

FIa.и,a„>I= фг(+-,"), 7/g (Хсо 9+У МиЯ;-Х9м (+Усов%) =

" F(UI3gco59++ 5 tll9; шХ91иЯ - и У (2)

Выражение(1) можно интепретировать следующим образом: при изменении масштаба Л изображения Вр (х,y) в плоскости х,у, соответствующее преобразованию Фурье претерпевает изменение масштаба в плоскости

1 щ Х,W8)). Выражение (2) означает, что при повороте иэображения В (х,у) на угол М в плоскости х„у соответствующее преобразование Фурье для не-40 го поворачивается в плоскости Юх,щу) тоже на угол ч . .Аналогичными свойствамн обладает и модуль преобразования Фурье. Это позволяет определить меру сходства эталонного и текущего 4 иэображений в блоке корреляционного сравнения 3 на наборах параметров масштаба (/P и поворота Р.

С помощью блока управления 7 в блоке преобразования изображений 6 на каждом цикле вычисления функции подобия осуществляется преобразование спектра эталона в соответствии с заданными значениями параметров вращения и изменения масштаба.

Н ачисление функции подобия осуществляется в следующей последовательности. В первом цикле вычисляется мера сходства для положения спектра эталона с параметрами Я.=1 и

9 0, На втором цикле изображение ф0 поворачивается на угол Ч=Ч и снова вычисляется м(ра сходства, на третьемна угол Ц - (и так перебираются все значения параметра вращения. Затем масштаб изображения изменяется до Я

1 =Л и снова .вычисляется мера сход1 ства спектра текущего и эталонного иэображениЯ ппи значениях р=в; р„;у

По максимуму подоьия, вычисленному в блоке корреляционного сравнения 3, определяются параметры текущего изображения Лтек Ч те„, которые поступают в блок преобразования иэображений 6 ° Одновременно блок управления 7 разрешает прохождение видеоснг. нала из блока эталонных иэображений

4 в блок преобразования изображений

6, где подвергается преобразованию по полученным Л теек и тек

Таким образом, определив значение параметров вращения теки масштаба при которых достигается максимум сходства, переходим от модулей преобразования Фурье вновь к изображениям, которые уже подвергались изменению масштаба Л тек и повороту на угол Ч тек. И прй известных параметрах определяют неизвестные параметры смещений, используя вновь максимум сходства. Отсюда следует, что если предположить, что число возможных значений каждого параметра равно m„ то число переборов, которое требуется для отыскания степени подобия относительно эталона, равно m, а если предварительно применить мо дуль преобразования Фурье, то 2m .

Это значительно сокращает время нахождения решения.

Формула изобретения

Устройство для нормализации изображений, содержащее блок считывания текущего изображения и включенные последовательно блок эталонных изображений, блок преобразования изображений и блок корреляционного сравнения, а также блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам блокбв эталонных изображений, преобразования иэображений. и корреляционного сравнения, причем выход блока корреляционного сравнения подключен к командному входу блока преобразования изображений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повнаения быстродействия устройства, оио содержит блок преобразования Фурье текущего изображения, вклЮченный между выходом блока считывания текущего иэображения и вторым входом блока корреляционного сравнения, и блок преобразования

Фурье эталонного иэображения, включенный между выходом блока эталонных иэображений и вторьм входом бло .ка преобразования иэображений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 332477, кл. G 06 К 9/04, 1970.

2. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П.

Корреляционно-экстремальные системы.

Й., Советское радио, 1974, с.289292 (прототип) .

853634

Составитель Т. Ничипорович

Техред М. Рейвес КорректорМ. Ооао

Редактор Л. Утехина

Тираа 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5675/25

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