Способ распознавания знаков

 

5оес» г:."и«

Союз Советских

Социалистических

Республик

t>i 63431 О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. caLLa-ву (22) Заявлено:29.О3.78 (21) 23 1О37О/18-Л 1 с присоединением заявки ¹

Я (511 М Кл

Гасударственный комитет

Саввтв Мннистрав СССР ва делам нзабретеннй и аткрытнй (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.78.Бюллетень № 43 (53) УДК 681.391.. 19 (088.8) (45) Дата опубликования описания 26.11.78 (72) Автор изобретения

А. В. Коротаев (71) Заявитель (5 ) СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ЗНАКОВ

20

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно, к способам машинного распознавания знаков и может быть использовано при создании читающих автоматов и разработке устройств для распознавания образов.

Известен способ распознавания, предусматривающий зондирование знаков вдоль двух или нескольких параллельных линий развертки, формирование на каждой линии импульсов и сравнение их по взаимному фазовому положению с импульсами, соответствующими соседним линиям развертки (1).

Недостатком способа является необходимость предварительной центровки изображения.

Другой способ (2), в соответствии с которым знаки считывают по растру, в результате чего формируют электрические сигналы, характеризующие степень контрастности отдельных точек растра, после чего выясняется принадлежность данной точки к очертанию считываемого знака, обладает этим же недостатком.

Способ опознавания объектов по их контурным изображениям (3), основанный на фиксации разделяющих сечений в местах устойчивого перехода строк с одним количеством пересечений с контуром на строки с другим количеством пересечений, сложен в реализации.

Известен способ выделения изображений фигур (4). основанный на поэлементном разложении изображения фигуры, выделении сигнала от части фигуры, преобразовании его в световой, фильтрации, преобразовании в видеосигнал и формировании сигнала от совпадения исходного видеосигнала с сигналом. полученным после фильтрации. Недостатком способа является необходимость преобразования сигнала в световой, что затрудняет его реализацию.

Наиболее близким по технической суLLLности к предлагаемому способу является способ распознавания знаков, основанный на преобразовании изображения знака в квантованную во времени последовательность видеосигналов и сравнении с эталонными сигналами (5) .

Недостатком способа является низкая достоверность распознавания, а также чувствительность к сдвигам изображения.

6343!0

Ц<..!ьк1 11зобрстени51 ЯВ!яетсЯ уcтра11ение чувствительности к сдвигам изображения и повышение достоверности распознавания.

Указанная цель достигается тем, что последовательность видеосигналов разбивают на группы, сигналы предыдущей группы задерживают на возрастающий ряд интервалов времени, кратных шагу квантования, суммируют по «модулю Р» (где P ) 2) сигналы полученных задержанных и последующих групп, формируют результирующую последовательность сигналов и циклически повторяют указанные операции разбиения на группы, задержки и суммирования до момента совпадения результирующих сигналов с эталоннымии.

Упрощение технической реализации способа обеспечивается повторяемостью операций.

На фиг. 1 приведен пример распознаваемых изображений, имеющих разброс flo вертикальной центровке и формирования последовательности электрических сигналов в зависимости от отражательной способности тела знака и фона.

На фиг. 2 приведены: а — последовательность электрических с11гн алов, 11о.7учецная при сканировании изображения фиг. 1 согласно выбранному направлению; б, г — задержанный электрический сигнал первой группы; в, д — сумма по модулю 2 сигналов последующих и задержанной групп;

На фиг. З,а приведены электрическ11с си1налы, полученные после повторения задержки и суммирования сигналов при обработке групп, следующих за60.

На фиг. 3, о приведены. эталонные электрические сигналы «1» и «2», На фиг. 4 приведены фрагменты: а) — «(»; б) — «Т»; в) — «Х» изображений знаков, распознавание которых известными методами затруднительно, а способом выделения проекций невозможно, так как сигналы их соответствующих проекций на горизонтальную и вертикальную оси идентичны.

Ниже приведены сигналы, соответствующие этим изображениям, и эталонные сигналы.

На фиг. 5 приведен пример обработки электрических сигналов, соответствующих фрагменту «(».

Как показано на фиг. 1, распознаваемый знак сканируют и, в зависимости от отражательной способности тела и фона, формируют последовательность электрических сигна лов, квантуя исходный сигнал с шагом t.

Элементам «черного» в знаке соответствует высокий уровень сигнала (уровень «единиLI,û»), а элементам «белого» вЂ” низкий (уровень «нуля») .

Полученную последовательность эл ектрических сигналов (c». фиг. 2, а) разбивают

1а группы по г шагов квантования.

Положим r = 1.

Далее электрический сигнал первой группы задерживают на время Т1 = KI г (cil. фиг. 2, б) и формируют последовательность электрических сигналов, суммируя rlo моду710 P = 2 соответствующие сигналы последующих и задержанной групп (см. фиг. 2, в) .

Задержку и формирование сигналов сум10 мы по модулю P = 2 (см. фиг. 2, r, д) повторяют 1 раз, увеличивая соответственно К так, что

Ki (Кг (... (К;; а Т1 (T2 (... (T„ .

В данном случае 1 = 2, Кг = 18.

Описанные операции повторяют над сигналами последующих групп. Как видно из фиг. 2, в, д, в случае наличия в группе сигнала низкого уровня — уровня «нуля» исходная комбинация сигналов не изменяется. Поэтому формирование сигналов в этих

20 случаях может быть пропущено.

После N = 60-кратного повторения описанных операций на основании сравнения полученных сигналов с эталонными судят о принадлежности распознаваемого знака к определенному классу или продолжают обработку. Этот этап обработки иллюстрируется фиг. 3, а. Как видно из фиг. 3, а, сип1а7bl, полученные после IN = (62 —:70)кратного повторения не совпадают с эталонными сигналами «1» и «2». Г!оэтому процесс зо обработки повторяют. Процесс заканчивают после совпадения сигналов с эталонными или при получении сигнала отказа от p;Icпознавания.

В качестве другого примера реализации з5 способа распознавания рассмотрим обраб11тку части «(» изображения знака (см. фиг. 4.

5).

Положим: г=9;

4О

К,=9; Кг =12; К„- =13; К1 =17;

N=3.

Последовательность электрических сигналов (см. фиг. 5) разобьем на группы цо

r = 9 шагов квантования.

Электрические сигналы первой группы задержим на

TI =9г; Т = 12c; T — — !Зг; Т = 17r и просуммируем их по модулю Р = 2 с соответствующими сигналами последующих групп.

Описанные операции повторим над электрическими сигналами второй и следующих групп, а после = 3-кратного повторения на основании совпадения полученных сигналов с эталонными (c». фиг. 4) будем судить о принадлежности фрагмента знака к тому или иному классу признаков.

О

О а

О

О а

О

О

О1

О

Г«

«

1

1 !

1 ,!

Риг

Пара:.«етры способа следующ««е.

Значение г определяет скорость процес 2 обработки электрических сигна,!OB, которая возрастает пропорционально его увеличе;«ию

Параметр r — — целое число 1 < г К, .

Значение P выбирают в соответствии с параметрами растра и количеством уровней квантования распознаваемого изображения.

Так при квантовании электрического сигнала на два уровня Р принимают равным 2, на три — 3.

Значение Х, определяюшее допустимые разбросы по центровке изображения, принимают равным:

N = n(m — -1), если г = 1 или ib = m, если r = К« — 1, где и и m — количество строк и столо«гов р «ра

Параметры К, определяются в 32ВНСНм<>сти от величинbt алфавита и допустиfvfûx искажений распознаваемых изображений

При оценке эффективности предложенного способа распознавания знаков средняя разность между относите 7bHblMH расстояниями !Io Хеммингу для двух классов составляет 13,3%.

Это позволяет повысить достоверность распознавания без дополнительных аппаратурных затрат, что обуславливает техникоэкономическую эффективность способа. ф«» ч,> tQ пэоб> юе >вн»0

Способ рас««ознавания знаков, основаннь>й га 1 реобразованип ««зображе««1«я зн Its, I в квантованную Во времени,псследователь1«ость в««дсос«1«1«2,1ов и сравнении с эталон5 ными cl! t H212м;1, от.«п t(l>G!t(ttt!iQ тем. что, с целью устранения чувствите,«ьности к сдвигам изооражения и повышения достовернос— l l! распознавания. последовательность 1«идс«>с!!" 1«2.10В P236IIB2foT H2 I P>:Illlb!, ct>t H2,1>B! It «lc-!

О дLf Ióøåé группы задерживают на возр«123,«юший ряд интервалов времени, кратных шагу квантования, л ммируют по <:модм1ic Р» (где P )2) сигналы полученных задержанных и последуюших групп. фор.. ируют результпруюгцую последова гельн,>cть си гна! оВ

$5 H цикл««чески повторяют указаннь>е операции разбиения на группы, задержки и суммирования до момента совпадения результирующих сигналов с эталонными.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ ¹ 1263362, НКИ 42 гп 9, 10, 1968.

2. Патент ФРГ ¹ 1226426, НКИ 43 а - 41,, 03, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 438029, М.Кл . G 06 К 9«06, 1974.

4. Авторское свидетельство CC(.P 442496 М Ктг G 06 К 11,00 19;4

5. Авторское свидетельство СССР № 44608> М Кт2 G 06 К 9 1 >

634310 х х

Х х ххх ххх хХ хх х хх хх хх х х х

X х х х х х х х х х х х х

111

Риг 4

Риг. Р

Составитель В. Киселев

Редактор Н. Веселкина Текред 0.,1уговая Корректор Н. Туника

Заказ 6765/49 Тираж 784 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ië. IIpoeктная, 4