Устройство для распознавания образов

 

ОПИСАНИЕ„„

ИЗОБР ТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy98222?4 (22} Заявлено 26.11.80 (21) 3010000/18-24 (И) М. КП.

G 06 К 9/62 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

)$3) УДК 681. 327, .12(088.8) Опубликовано 070882. Бюллетень М29

Дата опубликования описания 07. 08. 82

A.Ã.Êàðïoâ и О.М.Раводин

Научно-исследовательский институт автоматитсй" : и электромеханики при Томском институте автоМЙЩзирова ых систем управления и радиоэлектроники (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО 3JIH РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ

Изобретение относится к технической кибернетике, в частности к устройствам для распознавания образов и может быть использовано при автОматизации механосборочных работ, осуществляемых с помощью роботов.

По основному авт.св. 9822224 известно устройство, содержащее блок предъявления иэображения, соединенный с первым блоком сравнения, входы которого подключены к блокам памяти и управления, а выход соединен с фотоэлектрическим преобразователем, подключенным к блоку оценки ширины экстремума сигнала и к формирователю сигналов рассогласования, подключенному к блоку управления и к первому ключу, другие входы которого соединены с генераторами напряжения развертки, подключенными к фотоэлектрическому преобразователю, и со вторым блоком сравнения, входы которого подключены к блокам памяти и оцен-. ки ширины экстремума сигнала, а выход соединен с первым ключом, и второй ключ, подключенный к блоку предьявления изображения f13 .

Недостатком устройства является . невысокая надежность распознавания,,обусловленная неконтролируемыми относительными смещениями изображения предъявляемого образа из блока предъявления изображения и эталонно- го изображения на фотопленке из блока памяти. Смещения изображения на экране блока предъявления изображения (например, телевизионного датчика) могут происходить под влиянием внешнего магнитного поля или изменения питающего напряжения, Смещения изображения, поступающегб из блока памяти, могут быть вследствие неточности установки фотопленки с эталонными образцами в кадровом окне лентопротяжного механизма, вибраций, механических напряжений и т.п. причин.

Цель изобретения — повышение надежности распознавания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены генератор сигналов реперных меток, вход которого соединен с выходом второго ключа, а выход подключен к одному входу блока предъявления иэображения, генератор импульсов, соединенный со входом второго ключа, и третий ключ, входы которого подключены к генератору импульсов и к выходу первого ключа, а выход соединен с другим входом блока предъявления изображения.

949ббб

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 сигналов реперных меток, блок 2 предъявления иэображения, первый блок 3 сравнения, 5 входы которого подключены к блокам

4 памяти и управления 5, фотоэлектрический преобразователь б, подключенный к генераторам 7 и 8 напряжения развертки, блок 9 оценки ширины .)g экстремума сигнала, второй блок 10 сравнения, подключенный к блоку 4 памяти и первый ключ 11, входы которого подключены к выходам генераторбв

7 и 8,.и формирователя 12 сигналов рассогласования, второй ключ 13, включенный между синхровыходом блока

? предъявления изображения и синхровходсм генератора 1, третий ключ

14 включенный Hc дч BU Î oM устрой20 ства-и вторым входом блока 2 предьявления изображения, и генератор 15 импульсов, выход которого соединен с управлякщими входами второго 13 и третьего 14 ключей. Выход формирователя 12 соединен со входом блока 5 управления

Работу устройства можно разделить на два такта.

В первом такте под действием сигнала с генератора 15 импульсов ключи 30

13 и 14 открыты. Генератор 1 формирует серию импульсов, высвечиваемых на экране индикатора блока 2 предъявления изображения (например, телевизионного датчика) в виде точечных ме-35 ток. Синхроимпульсы, поступающие через второй ключ 13 на синхровход генератора 1 с блока 2 предъявления изображения, обеспечивают синхрони- зацию выдаваемых реперных меток от- 4р носитвльно развертки на экране индикатора блока 2. Реперные метки оказываются, таким образом, "привязанными" к центру растра изображения.

Блок 3 сравнения (например, оптичес- 45 кии коррелятор) вычисляет взаимнокорреляционную функцию (ВКФ) изображения этих меток и меток, расположенных на кадре эталонного изображения — фотопленке блока 4 памяти. Мет- О ки на фотопленке эталонного изображения в виде прозрачных точек, по форме и взаимному положению аналогичных меткам, формируемым генератором

1, наносятся заранее (например, фотографированием экрана блока 2 предъяв-55 ления изображения с метками). Поступающая на вход фотоэлектрического преобразователя б (например, диссвк-. тора) световая картина преобразуется в последовательность электрических сигналов. Напряжение развертки при считывании обеспечивается генераторами 7 и 8 напряжения развертки. Выходной сигнал фотоэлектрического преобразователя б поступает в формирова-65 тель 12 сигналов рассогласования, выдающий импульс а момент достижения выходным сигналом фотоэлектрического преобразователя б своего максимального значения. Одновременно сигнал фотоэлектрического преобразователя б поступает в блок 9 оценки ширины экстремума сигнала, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональнов ширине главного максимума

ВКФ. Это напряжение сравнивается во втором блоке 10 сравнения с эталонной шириной из блока 4 памяти. При наличии на обоих управляющих входах ключа 11 сигналов, один из которых поступает со второго блока 10 сравнения, а второй с формирователя 12 сигналов рассогласования, ключ 11 открывается и пропускает поступающее на.его функциональные входы напряжение разверток с выходом генераторов

7 и 8, пропорциональное координатам главного максимума ВКФ изображений реперных меток на текущем и эталонном изображениях. Координаты максимума ВКФ меток, характеризующие относительные смещения центров эталонного и текущего изображения, через открытый ключ 13 поступают на второй вход блока 2 и смещают в соответствующих направлениях предъявляемое изображение на экране блока 2 (например, воздействуя на отклоняющие катушки телевизионного датчика 2) . Тем самым совмещаются центры кадров предъявляемого и эталонного изображения. На этом заканчивается первый такт работы устройства.

На втором такте соответствующими импульсами генератора 15 тактовых импульсов закрываются ключи 13 и 14.

Блок 2 предъявления изображения воспроизводит иэображение обстановки (опознававмого образа) без меток.

Это изображение обрабатывается так же, как и в первом такте, в результате чего на выходе устройства (на выходе ключа 11) формируется напряжение, пропорциональное точным координатам опоэнаваемого образа.

В устройстве перед определением координат опознаваемого образа происходит коррекция положения предъявляемого изображения на величину случайных относительных смещений центров кадров текущего и эталонного . иэображений, происходящих под влиянием нестабилЬности питающих напряжений, внешних магнитных полей, смещений и перекосов пленки с эталонным иэображением в кадровом окне лентопротяжного механизма блока памяти и т.п.

Вышеуказанные причины влияют на смещения текущего и эталонного изображений опознаваемого образа точно так же, как и на иэображения меток, по-, этому определение координат максиму949666

Формула изобретения

Составитель A.Ðîìàíîâ

Техред С. Мигунова Корректор "-Король редактор Е.Лушникова

Заказ 5756/40 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ма ВКФ меток и соответствующее смещение предъявляемого иэображения позволяет устранить ошибку определения координат образов, обусловленную указанными причинами, и тем самым повысить надежность распознавания образов. Последнее, в частности, приводит к улучшению качества сборки, осуществляемой с помощью робота, снабженного предлагаемым устройством.

Устройство для распознавания образов по авт.св. 9822224, î т л и — 15 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности распознавания, оно содержит генератор сигналов реперных меток, вход которого соединен с выходом второго ключа, а выход подключен к одному входу блока предьявления изображения, генератор импульсов, соединенный со входом второго ключа, и третий ключ, входы которого подключены к генератору импульсов и к выходу первого ключа, а выход соединен с другим входом блока предъявления изображения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9822224, кл. G 06 К 9/00, 1979 (про тотип).