Корреляционное устройство для определения экстремальных функций двумерных полей

/336

323 .8) Л.В. Добрянская, P È. Муратова, Г.Б. Мясоедов, О.Г, Негра, и В.М. Тимофеев

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина)

I (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) КОРРЕЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ДВУМЕРНЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к корреляционно-экстремальным распознающим системам и предназначено для отработки алгоритмов формирования экстремальной функции корреляционно-экстремальной системы.

Известен коррелятор, содержащий аналого-цийровой преобразователь, блоки умножения, блок задержки, формирбватель знаковых импульсов, клю10 чи, коммутатор, блоки усреднения, сумматор и индикатор Ы .

Недостаток этого коррелятора заключается в невозможности проводить достаточно полный анализ экстремальIS ных функций, формируемых в корреляционно-экстремальных системах и определяющих степень соответствия изображения, предъявляемого системе, с эталонным изображением в силу ограниченности функциональных возможностей пр граммы работы.

Наиболев близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок согласования, формирователь знаковых импульсов, элемент задержки, выход формирователя соединен с последовательно подключенными инвертором, блоком усреднения, блоком умножения и выходным индикатором. На блоки согласования каналов подаются реализации (строки поля яркости), которые преобразуются с помощью формирователя в знаковую форму и подаются на схемы задержки, обеспечивающие за» данные временные сдвиги исследуемых реализаций. На основе блоков умножения и блока усреднения формируются значения экстремальных функций реализаций, подаваемые на выходной индикатор $23.

Однако известное устройство имеет недостатки, заключающиеся в невозмож ности получения достаточной информации об исследуемом поле яркости ввиду использования только знаковой

900288 формы сигнала, в которой теряется эначительнал часть входной информа— ции (по сравнению с ее исходной аналоговой формой), не представляется возможным провести оценку необходимости и достаточности количества информации, поступающей на вход системы, путем использования выборочного принципа съема информации (анализ лишь части строк поля) для получения <у стабильных экстремальных характеристик корреляционных экстремальных систем (КЭС).

Цель изобретения — повышение точности работы устройства, обеспечивающее формирование двумерной экстремальной функции корреляционно-экстремальной системы не только в знаковой, г но и в аналоговой форме, дающей более полную характеристику исследуемого поля, по выборочным реализациям оптического изобраления (поля яркости), что существенно сокращает объем необходимых исследований. г5

Поставленная цель достига тся тем, что в известное устройство для определения экстремальных функций двумерных полей, содержащее и блоков согласования, входы которых являются щ соответственно и входами устройства, выход каждого блока согласования соединен со входом соответствующего формирователя знакового сигнала, выходы каждого иэ которых подключены соот35 ветственно ко входам инвертора и элемента задержки, выход каждого иэ которых подключен к первому входу соотBeòñòâóþùåãî блока умножения, выход каждого из которых соединен со входом соответствующего блока усреднения,выход каждого из которых соединен с соответствующим входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу компаратора, введены два коммутатора и второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом компаратора, а вход подключен к выходу первого коммутатора, входы которого соединены с выходами соответствующих

$0 блоков усреднений, первая группа входов второго коммутатора подключена соответственно к выходам блоков согласования, а вторая группа входов второго компаратора соединена с ныхо55 дами соответствующих инверторов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройстно представляет собой h каналы, каждый иэ которых нключает блок I согласонания, формирователь 2. знаковых сигналов, иннертор 3, элементы 4 задержки, блок э умножения, блок 6 усреднения, коммутаторы 7 и

8, сумматоры 9 и 10 и компаратор 11.

В каждом канале сигналы с поля яркости считываются построчно блоками 1 согласования, усиливаются и поступают на формирователи 2 знаковых сигналов. Одновременно с выходов блоков 1 сигналы в аналоговой форме поступают на коммутатор 7. С выхода формирователей 2 сигналы поступают в элементы 4 задержки и на вторую группу входов коммутатора 7. В элементах 4 задержки обеспечинается сдвиг знакового сигнала во времени на неличину аргумента корреляционной функции. С помощью коммутатора 7 может быть осуществлен выбор сигналов н знаковой либо в аналоговой форме для подачи в блоки умножения 5, н качестве которых используется схема совпадения, на другие входы которых соответственно поступают сигналы с блоков ! задержки.

В результате перемножения сигналов в блоке 5 и дальнейшего интегрирования в блоках 6 усреднения в каждом канале формируются значения корреляционных функций строк при заданном сдвиге 7 . Суммирование этих значений в сумматоре 9 образует на его выходе значение корреляционной функции всего поля яркости при сдвиге, равном с

С выходов блоков 6 усреднения сигналы, соответствующие значениям корреляционных функций строк, поступают на коммутатор 8, с помощью которого может быть осуществлено выборочное подключение их к сумматору 10, на выходе которого формируется корреляционная функция поля яркости при заданной выборке строк.

Значения сигналов, снимаемых с сумматоров 9 и 10, поступают на компаратор II, где осуществляется сопоставление и оценка корреляционных функций выборок с полной корреляционной функцией ноля яркости, что позволяет судить о возможности применения корреляционной функции выборок вместо полной корреляционной функции с целью сокращения объема исследований при анализе н проектировании корреляционно-экстремальных систем.

900288

Таким образом, введение в извест> ное устройство дополнительных коммутаторов 7 и 8 и сумматора 10 дает воэможность производить более полный анализ оптических изображений различных S классов благодаря исследованию сигналов как в знаковой, так и в аналоговой форме, Воэможность организации выборочного использования входной информации двумерного поля яркости существенно сокращает объем необходимых исследований при проектировании КЭС с целью обеспечения ее высоких качественных показателей (вероятностных и точност- >> ных).

Формула изобретения

26

Корреляционное устройство для определения экстремальных функций двумерных полей, содержащее и блоков согласования, входы которых являются соответственно и входами устройства, 25 выход каждого блока согласования соединен со входом соответствующего формирователя знакового сигнала, выходы каждого из которых подключены соответственно ко входам инвертора и эле- ЗО мента задержки, выход каждого из которых подключен к перво ;у входу соот

Beтствующего блока умножения, выход каждого нз которых соединен со входом соответствующего блока усреднения, выход каждого из которых соединен с соответствующии входои первого суиматора, выход которого подключен к псрвому входу коипаратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство sseдены два коммутатора и второй сумматор, выход которого соединен со вторьи входом коипаратора, а вход подключен к выходу первого коммутатора,вхо» ды которого соединены с выходами соответствующих блоков усреднения, первая группа входов второго коммутатора подключена соответственно к выходам блоков согласования, а вторая группа входов второго коммутатора соединена с выходами соответствующих инверторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ! . Жовннский В.f!. и Арховский В.Ф.

Корреляционные устройства. И., "Энергия", 1974, с. 147.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 366474, кл. 6 06 6 7/19, 1970 (прототип).