Устройство для распознавания изображений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >974383 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17. 04. 81(2! ) 3276768/18-24 с присоединением заявки ¹(23)прноритетОпубликовано 15. 11. 82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15. 11. 82 (5I )M. Кл.

G 06 К 9/00

Государственный комнтет по делам изобретений н открытий (53) УДК681 ° 327, .i2(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к распознаванию образов и может быть использовано, например, при адаптации роботов, к форме и положению предметов.

Расширение воэможностей и сферы применения роботов тесно связано с совершенствованием их органов зрения, являющихся наиболее информативными каналами связи с внешней средой.

В ряде случаев достаточно, чтобы они !О обеспечивали ЭВИ робота не всей зрительной информацией об окружающих предметах, а только о некоторых их признаках. Такими признаками могут быть контуры изображений предметов.

Выделение контуров в роботах может осуществляться как аппаратурными средствами, так и программным путем.

Аппаратурные средства в общем слу20 чае обеспечивают более высокую скорость обработки изображения и не требуют места в памяти ЭВМ робота для, хранения программы выделения контура, Известно устройство для распознавания изображений, содержащее блок динамической расфокусировки, фотоприемную матрицу, решающие блоки, сумматоры и блоки вычислений 11.

В таком устройстве для выделения контура осуществляют периодическую расфокусировку .изображения, спроецированного на плоскость фотоприемной матрицы, что вызывает изменение освещенности только тех фотоприемных элементов, на которых лежат контуры оптического изображения.

Недостатки такого устройства - невысокое быстродействие и сложность технического решения.

Наиболее близким по своей сущности к предложенному является устройство для распознавания иэображений, содержащее бистабильную ячейку, первый вход которой соединен с соответвующим фотоприемным элементом, а выход является выходом устройства, H личаются лишь тем, что при снятии сигналов 1 со входов 5 и l0 ячейка 1 возвращается в исходное (нулевое) состояние, а элемент памяти 2 при снятии сигналов 1 с его входов 13 и 15 сохраняет записанную в нее информацию. На шину 19 подается сигнал установки устройства в исходное (нулевое) состояние. Совокупность элементов

3 97438 элемент И-ИЛИ, входы которого попарно соединены с выходами смежных бистабильных ячеек, а выход - со вторым входом данной бистабильной ячейки! 2).

Такое устройство позволяет выделить замкнутые линейчатые изображения за счет образования замкнутых цепочек бистабильных ячеек, находящихся в состоянии 1. Однако такой принцип работы приводит к тому, что при не- !о срабатывании хотя бы одного звена(одной бистабильной ячейки} вся цепочка распадается. Это снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение íà- ts дежности устройства и расширение его функциональных возможностей путем выделения контуров плоских изображений, Поставленная цель достигается тем, что устройство для распознавания изображений содержит элемент памяти, первый вход которого соединен с выходом элемента И-ИЛИ, а выход - со вторым входом бистабильной ячейки, и элемент И-НЕ, входы которого соединены с выходами смежных бистабиль— ных ячеек, а выход - со вторым входом элемента памяти.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит бистабильную ячейку 1, элемент памяти 2 и логические элементы И-ИЛИ 3 и И-НЕ 4, Вход 5 бистабильной ячейки 1 подключен к соответствующему фотоприемному элементу 6, вход 7 - к собственному выходу 8 и выходу 9 устройства, и вход 10 - к выходу 11 и входу 12 элемента памяти 2, вход 13 которого подключен к выходу 14 элемента И-ИЛИ ю а вход 15 - к выходу 16 элемента

И-НЕ 4, входы 17 которого соединены с выходами 9 смежных бистабильных ячеек. Указанные выходы 9, .кроме того, попарно соединены со входами 18 4 элемента И-ИЛИ 3. 6истабильная ячейка 1 и элемент памяти 2 постровны на основе одних и тех же логических элементов И-ИЛИ-НЕ и ИЛИ-НЕ и от6 образует фотоприемную матрицу < не показана), на которую проецируется плоское изображение объекта.

Работа устройства начинается с подачи сигнала "Установка" на его шину 19. В результате на выходе 9, а следовательно на входах 7, 10, 12 и 13 и,выходах 8 и 11 бистабильной ячейки 1 и элемента памяти 2 устанавливаются потенциалы, соответствующие О. На выходе 16 элемента 4, а следовательно на входе 15 элемента 2 устанавливается потенциал, соответствующий 1.

В следующий момент изображение проецируется на фотоприемную матрицу.

На выходах тех фотоприемных элементов 6, на которые попадает изображение, появляется сигнал 1, поступающий на вход 5 бистабильной ячейки

В результате за счет наличия положительной обратной связи, соответствующая бистабильная ячейка 1 переходит во второе (единичное )состояние, а на выходе 8 и входе 7 последней и на выходе 9 данного устройства устанавливается потенциал, соответст. вующий 1. При этом, если на выходах

8 любых двух смежных бистабильных ячеек также имеется сигнал 1, н". выходе 14 элемента И-ИЛИ 3 появляется потенциал, соответствующий 1. Так как на входе 15 уже действовал сигнал l, единичный потенциал, поступая на вход 13 опрокидывает элемент

1 памяти 2 в противоположное (единичное} состояние. В результате за счет наличия положительной обратной связи, на выходе 1 l элемента памяти 2, а следовательно на входе 10 бистабильной ячейки 1 устанавливается потенциал, соответствующий 1. При этом данное (единичное) состояние элемента памяти 2 может сохраняться и после снятия сигналов 1 с одного или двух его входов 13 и 15.

Если же сигнал 1 действует на выходах 8 всех смежных бистабильных ячеек 1 (это имеет место, когда фотоприемный элемент 6 данной биста,бильной ячейки 1 находится внутри контура изображения), на выходе 16 элемента И-НЕ 4, а следовательно на входе 15 элемента памяти 2 появляется потенциал, соответствующий О.

При этом, если даже на входе 13 элемента 2 действует сигнал 1, последний не переходит в единичное состоя974383 ние и на входе 10 ячейки 1 сигнал 1 отсутствует.

После снятия изображения с фотоприемной матрицы сигнал 1 на выходах соответствующих элементов 6 исчезает. и

В результате, если на входе 1л данной ячейки 1 не действует сигнал 1, последняя возвращается в исходное (нулевое) состояние и на выходе 9 устанавливается потенциал, соответствующий О. Сигнал 1 же действует на входе

10 ячейки 1 данного устройства только тогда, когда имеются, по крайней мере, два смежных устройства, на выходах 9 которых присутствует сигнал

1. Исключение составляет тот случай, когда на выходах 9 всех смежных устройств действует сигнал l. При этом элемент памяти 2 сохраняет свое нулевое состояние и на входе 10 ячейки

1 имеем сигнал О.

Таким образом, в предложенном устройстве, в отличие от прототипа, после снятия изображения происходит стирание не только незамкнутых контуров но и стирание информации в ячейках 1 соответствующие фотоприемные элементы 6 которых расположены внутри (замкнутых)контуров плоских изображений.

Тем самым достигается возможность выделения контуров плоских изображений. Наличие элементов памяти 2 повышает надежность образования замкнутых цепочек бистабильных ячеек.

В предложенном устройстве элемент памяти 2 построен на основе логических элементов И-ИЛИ-НЕ и ИЛИ-НЕ.

В принципе он может быть выполнен и на основе других элементов и с другими связями между его компонентами.

Общим для всех их будет то, что они в процессе работы устройства должны запоминать информацию о состоянии смежных бистабильных ячеек 1.

В. предложенном устройстве, как и у прототипа, в качестве смежных устройств (или бистабильных ячеек ) принятые четыре устройства. В зависимости от конкретных условий и особенностей изображений B качестве смежных может быть принято и другое число устройств (например, восемь).

Таким образом, предложенное устройство представляет собой элементарный блок обработки оптической информации. Оно производит опрос и запоминание состояния смежных бистабильных ячеек и выдачу сигнала, соответствующего этим состояниям.

В предложенном устройстве сохранены все функции прототипа. Оно позволяет среди линейных изображений выбрать изображения с замкнутыми линиями. формула изобретения

Устройство для распознавания изображений, содержащее бистабильную ячейку, первый вход которой соединен с соответствующим фотоприемным элементом, а выход является выходом устройства, и элемент И-ИЛИ, входы которого попарно соединены с выходами смежных бистабильных ячеек, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит элемент памяти, первый вход которого соединен с выходом элемента

И-ИЛИ, а выход — со вторым входом бистабильной ячейки, и элемент И-НЕ входы которого соединены с выходами смежных бистабильных ячеек, а выходсо вторым входом элемента памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 601721, кл. G 06 К 9/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 566256, кл. G 06 К 9/00, 1975 {прототип).

974383

Составитель T. Ничипорович

Редактор Н. Горват Техред д, Ач Корректор Г. Orap

Заказ 8706/68 Тираж 731 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4