Устройство для распознавания образов

 

О П

ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

Саки Саветскиа

Социалистическиа

Респтблик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.VI I.19?0 (№ 1462380/18-24) М. Кл. С 06k 9/00 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликоваио 22.VI,1972. Бюллетени> Х> 20

Дата опубликования описании 22.Х!.1972

Комитет пс деламнаоврвтвиий и открытий нри Совете Министров

СССР

УД1 621.391.19 (088.8) Авторы изобрегення

А. С. Блок и А. Н. Королев

Заявитель

УСтРОДСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ

Изобретение относится к области оптической обработки информации и может быть использовано в качестве устройства для предварительного анализа изображения при распознавании образов.

Известно устройство для предварительной обработки информации при распознавании образав, содержащее источник когеренпного излучения с осветительной системой, коллнматор, мультипликатор, транспарант — носитель информации, линзу, матрицу масок-фильтров и фотоприемники. При работе устройства фильтры устанавлтгваются в фокальяой алоскости объектива и с помощью фотавриемников по интенсивности прошедшего излучения определяются значения параметров Фурьеспектра.

Недостатком извеспного устройства является то, что блок раамножения (мультипликатор) установлен до тражпаранта, вследсгвие чего транспарант освещается набором световых пучков (атараллельных или сферических), падающих на транспарант под различными углами. При таком освещении получается неэквивалентность спектров Фурье, образуемых в устройстве.

Следствием этого я вляется: а) отсутствие взаимозаменяемости фильтров в различных ка|налах матрицы; о) сложность построения фильтров, т. к. они из центроснмметрнчных становятся осесимметричными;

В) невозможчюсть использования простых фильтров типа круговых, колышевых, полосовых секторных и т. Il.

Целью изобретения является упрощение устройства и облегчение ззооплуатацвтт его ври смене алторитмов обработки.

Указанная цель достигается тем, что мультипликатор, выполненный, например, в виде зеркального туннеля, расположен между транспарантом и матрицей пространственных фильтров так, что его вход совмещен с плоскостью Фурье-спектра, причем в этой же плоскости дополнительно расположен диффузный экзан с приводом для вращения илв колебания.

На фиг. 1 показана блок. схема устройства; на фиг. 2 изображена матрица масок-фильт2о ров известного устройства, а на фиг. 3 — матрица масок-фильтров предлагаемого устройства.

На чертежах обозначены:

I — —,источник когерентного излуч ния; 2

25 линза, фокусирующая световой поток от источни ка; 3 — объектив; 4 — транспарант — носитель информации; 5 — диффузный экран с приводам для вращения или колебания; 6— мультипликатор, выполненный в виде зерхального .гуннели квадратного сечения и линзы;

7 - ..)атрпца фильтров-масок; 8 — матрица

11ппопрпемч)иков; 9 — блок обработки сигналов.

Оптически)1 зеркальный туннель квадраpHOго сечения позволяет получить с помощью объсктпва двумерный набор идентичных изображений в пределах угла поля зрения объектива, Назначение диффузного экрана сводится к получению некогерентного (самосветящегося) изображения. Фурье-спектра и к.расширению апертуры изображения спектра. Вращение или вибрация экрана необходимы для уменьшения влияния микроструктуры экрана па разрешающую способность изображения; а также для устранения во временном усреднении хаотической интерференционной карти и).1, позняка)ошей.)а диффузном экране.

Устройство работает следующим образом.

Когерептное монохроматическое излучение источника 1 через фокусирующую лп1нзу 2 и объектив S освещает транопара1нт с анализируемым изображением. 3а тра1нспарантом в плоскости Фурье-спектра установлены диффузный экран н мультппл1)хатор. В плоскости м 11 т1) и ц ы ff 13 oc T j) a I fc T ве 1 и ) ы х ) ил ьт 1) О в 7 и г .l чается набор иденти и)ых изображений. Прп этом устраняется неэквивалвнтность спектров.

Неэквивалентность. связана с тем, что прп изменении угла освещения (по отношешпо к нормальному падению) имеет место изменение пр<стра1нстве))но)1 частоты, на которой дпфраг; 1);е; световая вол1на. Если на решети", с пространственной частотой f; падает световая вол на под углом и,- к направленf:fî нормального падения, то из известных no" ложешп1 теории дифрак1ции следует. что ре:I 1)л),тип) )о)ц11 1) пространственная частота буf. дет соответствовать --" --. В то же время, Cos и; угол н, =0, то в направлении Y спекпр,не пзмо1.110)с)1. Этз прп,водит 1к п1саажеп)1)о спектра

4, в зависимости от угла освещения тра1нопаранта. Эти искажения наглядно видны на фиг. 2, где показа на матрица фильтров типа /=const известного устройства;

5 Предлагаемое устройство имеет матрицу масок-фильтров, изображенную на фиг. 3. Экви-. валентность масок-фильтров в различных каналах позволяет осуществлять: взаимозаменяемость их в различных каналах, упростить

10 изготовление фильтров или использовать круговые, кольцевые и т. и. фильтры.

О пределение параметров отд)иных элемвн-тов Фурье-слектра осуществляется одновременно путем измерения световых потоков с

1) помощью м1ногоканальной матрицы фотоприемников S, установленных за фильтрами 7.

Получеиные от фотоприемников 8 сигналы направляются в блок обработки (напр)кмер

ЭВМ), где и осуществляется онончателыный

20 процесс опознавания на основании сигналов, хара1ктеризующих Фурье-спектр объекта 4 и программы, заложенной в блок обработки.

Пр едм ет изобретения

20 Устройство для распознавания образов, содержащее источник когерентного излучения, линзу, фокуспрующую световой поток от источ1ника, объектив, транспарант-носитель п1нфор)1ации, расположенные послед)ователы)о на 11) одной оптической оси, мультипликатор, матрицу пространственных фильтров и систему фотоприемников, соединенных с блоком обработки сич)палов, отлива)ощееся тем, что, с целью упрощения устройства и облегчения зкс 15 плуатацпц его прп смене ал)орптмов обработки, мультипликатор, выполненный, например, и виде зеркального туннеля, расположен между транспарантом и матрнцей пространственных фильтров, причем его вход совмещен с

10 плоскостью Фурье-спектра, в которой дополнительно установлен диффузный экран с приводом для вращения.

343279 Du?..3

Составитель В. Кудрявцев

Тедактор Б. Нанкнна Техред Л. Богданова Корректоры Л. Кириллова н 0. Волкова

За" ЩЯ Тир ЦЩ Типография Мин-ва культуры СССР