Устройство для распознавания образцов

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски»

Социалистически»

Республнн

486732 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18 05.73 (21) 1917630/18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

-(43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 18.08.77 (51) М.Кл. G 06 К 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.327.12 (088.8) по аелам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Г. М. Зенкин, Б. Л. Мазо и А. П. Петров

Институт электронных управляющих машин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ

Изобретение отн<юится z вычислительной технике и может быть использова но для ввода в ЭВМ рукописных символов и:мнагошрифTolsbIx печатных текстов.

Известно устройство для распознавания образов, содержащее опти ческ и связанные осветитель и размножитель, блок двумерных фильтров, блок считывания и классификатор.

Оно может быть применено для распознавания только простейпгих письменных символов, какими являются печатные знаки одного шрифта.

С целью расшир ения функциональных воз мож новтей устройства и увеличеция надежности распознавания согласно изобретению блок двумерных фильтровав выполнен в виде набора щелевых диафратм, имеющих .форму и ориентацию выделяемых локальных особенностей распознаваемых изображений, а блок считыва ния содержит набор матриц фотоэлементов, каждая из которых оптически связана с одной из щелевых диафрагм.

На фиг. 1 изображе1на структур на я схема устройства для распознавания об разов; на фиг, 2 — примеры возможных типов диафрагм в блоке двумерных фильтровав; на фиг. 3— диафрагмы для выделения ориентированных отрезко в прямых четырех на правлений; на фиг. 4 — исходное изображение и поля анализа для четырех направлений ориентированHbIx отрезков прямых.

Устройство состоит из следующих основных частей: осветителя 1, размножителя 2, 5 блока 3 двумерных фильтров, блока 4 считывания, классификатора 5. Блок двумерных фильтров представляет собой набор щелевых диафрагм, каждая из которых оптпчестси связана с одним из,размноженных изображений.

10 Диафрагма представляет собой светонепроницаемую пластину с вырезанной в ней одной или несколькими щелями определенной формы и ориентации. Примеры возможных типо в диафрагм представлены на фиг. 2. Приемный

15 экран блока 4 считывания содержит набор матриц фотоэлементов, каждая пз которых оптичвск и связана с одной диафрагмой. Исходное изображение, расположенное перед размножителем 2, освещается, рассеянным светом

20 (на просвет или на отражение) от осветителя 1.

Устройство работает следующим образом.

С помощью щелевых диафрагм, расположенных в блоке Я двумерных фильтров, происходит локальный анализ изображен ия, т. е. производится выделение таких локальных особен настей изображения, как отрезки прямых ли,ний, дуги, углы, узлы и др., имеющие различную ориентацию. Выделение каждого типа

ЗО особенностей происходит на своем поле анал и486712 за,. Все эти поля проектируются на пр иемный экран блока 4, который преобразует оптические сигналы в электрические. Бло к 4 может быть построен на основе матриц фотоэлементов (типа фотодиодов, фопоприодов, фотосопроти влений) или телевизионной передающей трубками. Выход блока 4 соединен со входом кла ссификатора 5, который относит исходное изображение к определенному клариссу изображений.

Совокупность блоков: осветитель 1, размножитель 2, олок 8 двумерных фильтров, блок 4 считыва н ия — функционально представляет

"сбой анализатор, изображений. Рассмотрим оолее подробно его работу. Оптический размно?китель дает столько изображений, идентичных исходному, сколько используется полей анализа. Форма щелей в,диафрагмах и их орнентацяя определяются типом локальных оссбенностей изображения, выделяемых на соответствующих полях. На фиг. 2 показа ны при меры типов диафрагм для выделения прямых линий, дуг, угло в и пересечений. Для выделения локальных особенностей одного типа, но различной ор иентац ии используются одинаковые диафрагмы, но развернутые одна отнозительпо другой на угол, ра вный углу изменения ориентации. На фиг. 3 в качестве примера показаны диафрагмы для выделения ориентированных отрезков прямых четырех направлений. На фиг. 4 показаны исходное изображение,и изобра?кения на полях анализа, полученные с помощью диафрагм, предста в.1анлых на фиг. 3. Изображение на поле анализа представляет собой по существу результат вза им ной корреляции или свертки двух изображенслй: одн ого из размноженных изобра?кен ий и изображен ия соотв етслвующей диафрагмы. На фиг. 4 видно, что если на некоторых местах исходного изоб ражен ия имеются локальные о собенности, совпадающие по форме и о рыентации с формой и ориентацией данной ще.1и, то соответ ствующ ие места на ра ссматриваемом поле а нализа будут заметно отличаться по освещенности от остальных мест на этом поле. Аналопичный эффект достигается и для других конфигураций щелей. Световые сигналы полей анализа, располагающихся на приемном экране, превращаются в блоке считывания в электрические сигналы и подаются на классификатор л ибо непосредственно в аналоговом в иле, либо в двоичном. Преобразова ние аналоговых величин в двоичные произво10 дится про етым сравнением аналогового сигнала с порогом.

Канструкцию анализатора можно видоизменить, если между плоскостью диафрагм и приемным экраном установить объектив. Та15 кая конструкция обладает большей гибкостью и легко позволяет согласовывать:размеры полей а нализа и приемного экрана. Для получения полей анализа приемный экран должен быть установлен между фокальной плоскостью

20 объектива и плотскостью резкости изобра?ксн ий.

Основные преимущества предлагаемого устройства: большие функциональные возможности, повышенная надежность распознавания, 25 сравнительная простота и возможность пара1лельной обработки информации, обус.1ов.1ивающая высокое быстро действие.

Ф ормул а изобретения

Устройство для распозна вания образов. содержащее оптически связанные осветитель и размножитель, блок двумерных фильтров, блок считывания и классификатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, увеличения надежности распознавания, блок двумер ных фильтров выполнен в виде набора щелевых диафрагм, имеющих форму и ориен40 тацию выделяемых локальных особенностей распознаваемых изображений, а блок считывания содержит набор матриц фотоэлементов, каждая из которых оптически связана с одной из щелевых диафрагм.

486712

Рия ..У

Составитель И. Сидорова

Техред Н. Сметанина

Редактор Н. Белявская

Корректор В. Гутман

Тнп. Харьк. фнл. пред. «Патент»

Зак. 491/1179 Изд. № 60 Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5