RU2003174C1 - Способ распознавани изображений - Google Patents

Description

сительно центра изображени  с посто нным угловым шагом,

На фиг. 1 приведены эталонное изображение (фиг. 1, а) и соответствующий ему эталонный сигнал (фиг. 1, б); на фиг. 2 - распознаваемое изображение (фиг. 2, а), соответствующий ему анализируемый сигнал (фиг. 2, б) и используемый дл  распознавани  анализируемый сигнал (фиг. 2, в); на фиг. 3 - структурна  схема устройства.

В качестве примера за эталонное изображение выбрано изображение плоской фигуры произвольной конфигурации с вогнутой частью (фиг, 1, а). На контуре этого изображени  дл  простоты понимани  рисунка выделено небольшое количество эле- менюв (N 12), расположенных относительно центра с посто нным угловым

о спО

шагом N- -30°. В предлагаемом способе величина гораздо меньше, так как чем меньше шаг, тем больше точность распознавани . Эталонный периодический сигнал, соответствующий обходу всех выделенных элементов контура (врем  обхода ), представл ет собой последовательность дискретных отсчетов, амплитуды которых пропорциональны рассто ни м от центра изображени  до соответствующих выделенных элементов контура изображени  (фиг. 1, б).

Дл  простоты понимани  сущности предлагаемого способа распознаваемое (текущее) изображение выбрано такой же конфигурации, того же масштаба, что и эталонное изображение, и совпадает с ним по угловому положению (фиг. 2, а). С этой же целью на контуре распознаваемого изображени  выделено такое же количество элементов . В случае применени , например, телевизионной обработки распознаваемого изображени  выделение элементов на его контуре осуществл етс  путем построчного сканировани  изображени  (фиг. 2, а). Полученный при этом анализируемый сигнал представл ет собой последовательность дискретных отсчетов, амплитуды которых пропорциональны рассто ни м от центра изображени  до элементов его контура, расположенных относительно центра изображени  с переменным угловым шагом (фиг, 2, б).

Дл  преобразовани  этого сигнала в последовательность дискретных отсчетов, соответствующих элементам контура распознаваемого изображени , расположенных относительно его центра с посто нным угловым шагом, сигнал интерполируют (интерполированный сигнал изображен на

0

фиг. 2, б пунктиром) и из интерполированного сигнала последовательно выбирают значени , соответствующие углам, кратным

: () в интервале периода ° 0-360 . Полученный таким образом анализируемый сигнал (фиг. 2, в) и используют в дальнейшем дл  распознавани .

Дл  обеспечени  независимости ре- зультатов распознавани  изображени  О от его масштаба производ т нормирование эталонного и анализируемого сигналов . С этой целью определ ют средние значени  сигналов и измен ют амплитуды всех бтсчетов анализируемого сигнала с од- 5 ним и тем же коэффициентом пропорциональности до совпадени  средних значений анализируемого и эталонного сигналов.

Далее сопоставл ют эталонный и анализируемые сигналы, например, на основе разностного алгоритма, дл  чего определ ют модули разности соответствующих отсчетов сигналов (при одном и том же

значении угла $ п &рэ где п последова- 5 тельно измен ют от 1 до N), суммируют модули и сравнивают полученную сумму с установленным заранее порогом. Если сумма превышает порог, то сдвигают анализируемый сигнал на один шаг и снова 0 определ ют значение суммы. Эта операци  в общем случае может быть произведена N раз. Как только сумма оказываетс  равной порогу (или меньшей порога), делают вывод о том, что распознаваема  фигура соответ- 5 ствует эталонной и процесс распознавани  заканчивают.

В рассматриваемом примере число выделенных элементов на контурах эталонно0 го и распознаваемого изображений выбрано одинаковым: . При необходимости распознавани  изображени  с разрывами число выделенных элементсз на контуре распознаваемого изображени  М

JJ может оказатьс  меньше числа элементов на контуре эталонного изображени  N (). Однако осуществл л интерполирование сигнала на основе анализа его значений дл  соседних элементов контура, можно олQ ределить возможные значени  сигнала дл  отсутствующих элементов, т, е. скомпенсировать потерю информации о распознаваемом изображении в результате разрывов. Точность подобной интерпол ции тем вы5 ше, чем меньше угловой шаг эталонной последовательности дискретных отсчетов Луъ Таким образом, сформированный анализируемый сигнал не зависит от аффинных преобразований и характеризует особенности формы распознаваемой фигуры

Предлагаемый способ может быть реализован , например, с помощью устройства (фиг. 3), которое содержит телевизионный датчик 1, последовательно соединенный через первый вход аналого-цифрОБОГо-лреобра- зовэтел  (АЦП) 2, первый вход интерфейса 3 С входом микроЭВМ 4, Второй вход АЦП 2 соединен с вторым выходом телевизионного датчика 1, третий выход которого подключен к второму входу интерфейса 3, Работа никроЭВМ 4 производитс  в соответствии с разработанным алгоритмом.

Устройство работает следующим образом , Оптическое изображение распознаваемой фигуры с помощью телевизионного датчика 1 преобразуетс  в видеосигнал, который поступает на первый вход АЦП 2 на его второй (стробирующий) вход поступают тактовые импульсы (с второго выхода телевизионного датчика) с частотой, определ в- мой точностью преобразовани  изображени  в цифровой сигнал, обусловленной в конечном счете точностью распознавани , Далее

Claims (1)

1. Формула изобре т е им 

   СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ , включающий формирование эталонного периодического сигнала с периодом Т, равным времени обхода контура 30 эталонного изображени  след щим устройством , преобразование распознаваемого изображени  в анализируемый сигнал с периодом Т, сравнение анализируемого сигнала с эталонным и прин тие решени  по результатам сравнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности распознавани , эталонный сигнал формируют

   35

   в виде последовательности дискретных от40

   счетов, временное положение которых соответствует моментам прохождений заранее выделенных элементов при обхода контура эталонного изображени  след щим устройством, а амплитуды отсчетов, пропорциональны рассто ни м от центра эталонного изображени  до выделенных элементов его контура, выдел ют центр

   5 0

   5 0

   5

   0

   5

   0

   происходит запись полученных кодов величин  ркости изображени  через интерфейс 3 в ОЗУ микроЭВМ 4. Момент начала записи в ОЗУ определ етс  кадровым синхроимпульсом , поступающим на второй вход интерфейса 3 с третьего выхода телевизионного датчика 1.

   Под управлением начального загрузчика , наход щегос  в ПЗУ микроЭВМ 4, осуществл етс  загрузка  дра операционной системы, например, ОС-ДВК в ОЗУ машины с внешнего носител  информации. Далее под управлением операционной системы происходит загрузка программы пользовател . Под управлением программы происходит загрузка в машину массива информации о соответствующей эталонной фигуре и о величине порога. Результаты распознавани  отображаютс  на экране диспле . (56) Авторское свидетельство СССР № 446087, кл. G 06 К 9/00, 1970.

   Авторское свидетельство СССР Мз 746610, кл. G 06 К 9/00, 1977.

   распознаваемого изображени  и произвольные элементы на его контуре, анализируемый- сигнал формируют при обходе контура распознаваемого изображени , след щим устройством аналогично эталонному сигналу, определ ют средние значени  эталонного и анализируемого сигналов, измен ют амплитуду всех отсчетов анализируемого сигнала с одним и -тещ же коэффициентом пропорциональности до совпадени  средних значений анализи руемого и эталонного сигналов, определи ют суммарную разносгь амплитуд отсчетов эталонного сигнала с интерполированными к тем же моментам времени отсчетам и анализируемого сигнала, сдвигают во времени анализируемый сигнал относительно1 эталонного сигнала до минимизации сум-1 марной разности амплитуд их отсчетов, сравнивают минимальное значение суммарной разности амплитуд отсчетов с Заданным порогом и принимают решение по результатам этого сравнени .

   90°

   fSO° Ю Фи&1

   muv;

   tf

   б) --

   so0

   160°

   гто° 5бо р

   То

   1

   2

   I

   I

   Фиг.3

   #