Изобретение относится к автомати<е и вычислительной технике и может быть использовано при построении систем автоматического распознавания изображений.

Известен анализатор изображений, действие кстброго основано на использовании принципов оптической голографии (1) .

Наиболее близким по технической сущности является анализатор изображений которой содержит оптически связанные источник когерентного света, транспарант с входным йзображением блок прямого преобразования Фурье, мультипликатор, матрицу оптических масок, матрицу фотодетекторов и блок обработки, где осуществляется реализация алгоритмов обучения и распознавания (2j, Устройство позволяет одновременно с высокой скоростью формировать набор признаков распознаваемсгс иэображения, конкретный вид которого зависит от выбора оптических масок и осуществлять на основе этих признаков распознавание входного изображения, Однако такие устройства не обеспечивают надежное распознавание в случае, когда распознаваемый объект занимает лишь небольшую часть поля входного изображения и находится в окружении ряда мешающих объектов, являющихся помехой пс отношению к распознаваемому объекту, Высокий урОвень помех и неопределенность положения распознаваемых объектов на входfO нсм иэображении обуславливает неприменимость известного устоойства в данном случае °

Целью изобретения является расширение применения анализатора эа счет !

5 обеспечения Píâàðèàíòíàñòè к положению изображения.

Это достигается тем, что в состав известного устройства введены последовательно расположенные согласованный фильтр с механизмом перемещения, дефлектор и блок обратного преобразования Фурье, расположенные между блоком прямого преобразования Фурье и мультипликатором, блок выделения ко2с ординат объектов, оптически связанные с блоком обратного преобразования фурье, и блок управления, вход которого подключен к выходу блока выделения координат объектов, а выходы вЂ” к управляющим вх;:ãам дефлектора

742980 и механизма перемещения согласованного фильтра.

На чертеже изображена блок»схема устройства. Анализатор содержит источник 1 кагерентного света транспарант 2 с входным изображением,блан

3 прямого преобразования Фурье, согласованный фильтр 4, механизм 5 перемещения, дефлектор 6, блок-7 обратного преобразования Фурье, мультиПликатор 8, матрица 9 оптических масок, матрица 10 фотодетекторов, блок

11 выделения координат объектов и блбк управления 12.

Анализатор работает следующим обраЬом.

Излучение источника когерентного света 1 освещает транспарант 2 с входным изображением. При этом в выходной плоскости блока 3 прямого преобразования Фурье формируется пространственный спектр анализируемого . изображения, В этой же плоскости установлены согласованный фильтр 4 с механизмом 5 перемещения и дефлектор

6. Согласованный фильтр 4 соответствует эталонному объекту, В выходной плоскости блока 7 обратного преобразования Фурье формируется световое поле, описываемое функцией взаимной корреляции между входным изображением и эталонным. Это корреляционное снЕтаное поле регистрируется блоком

14 выделения координат объектов, Поскольку входное иэображение является сложным, т.е, на нем может находиться.целый ряд объектов, то корреляциониое световое поле будет состоять из ряда участков, каждый из которых характеризует значение функций взаимной корреляции между объектами и зталоном, причем каждому объекту будет оатнетствовать вполне определенный участок корреляционного светового поля, строго определяющей положение объекта на входном изображении, Иэмеряя уровень н каждом участке светового поля и сравнивая его с заранее выбранным порогом, мы можем определить как наличие, так и положение обЪектон на входном изображении, Эти фуикции и выполнят блок 11 выделения координат объектов. Согласованный фильтр 4 выполняет функции обнаружение и определение положения похожих обЪектов. Для его записи используется эталон, представлявший одну из ре65 ализаций объектов интересующего нас класса.

Для объектов данного класса, а также для похожих на них объектов других классов корреляции с записанным на согласованном фильтре 4 эталоном будет большей, чем для других присутстнующих на сложном иэображении объектов, При необходимости определять принадлежность находящих-. ся на сложном иэображении объектов к нескольклм заданным классам можно использовать сложный согласованный фильтр. На такой фильтр необходимо последовательно записать несколько эталонных объектов, каждый иэ которых янляется характерным представителем одного из заданных классов, При записи необходимо сохранять неизменным угол падения плоской опорной волны, B этом случае световые распределения, "оотнетствующие функциям корреляции между объектами и эталонами, будут складынаться в определенных участках корреляционного поля, а.объекты заданных классов и "похожие" на . них объекты других классов будут характеризоваться небольшими суммарными значениями функций взаимной корреляции. Введенный соответствующий порог н блоке выделения координат объектон 11 обеспечивает селекцию тех объектов, которые необходимо использовать для дальнейшего распоэнанания, Выходные сигналы блока 11 выделения координат объектов 11 через блок управления

12 упранляют работой дефлектора 6 который отклон яет снетовой поток в частотной плоскости, Перед подачей управляющих сигналов на дефлектор 6 с блока управления 12 на механизм 5 перемещения подается сигнал, благодаря которому согласонаннь и фильтр

4 выводится из светового пучка, В отсутствии согласованного фильтра 4 блок 7 обратного преобразования Фурье проектирует изображение на вход мультипликатора 8. Таким образом, бпок 7 обратного преобразователя Фурье выполняет дне функции: при наличии согласованного фильтра 4 он формирует корреляционное поле, а при отсутствии согласонанного фильтра

4 вЂ” проектирует входное иэображение на вход мультипликатора 8, Отклонение светового потока н частотной плоскости дефлектором 6 приводит к перемещению изображения на выходе мультипликатора 8, Размер этого перемещения задается сигналами с блока управления 12 и, следовательно, положением объекта на входном иэображении, Размер апертуры мультипликатора 8 выбирается равным по размеру элементарного фрагмента входного изображения, содержащего выделенный объект, Таким образом, на вход мультипликатора 8 поочередно подаются распознаваемые объекты, предварительно отобранные с помощью согласованного фильтра 4 °

На выходе мультипликатора 8 появ- ляется набор идентичных иэображений распознаваемого объекта, Эти иэображения попадают на матрицу 9 оптических масок, На каждой маске записана одна иэ функций системы функций (хф

Световой поток на теневой стороне матрицы 9 оптических ". асок интегрируется с помощью матрицы фотодетек742980 торов 10. Выходные сигналы матрицы 10 фотодетекторов представляют собой набор признаков распоэнавэемых объектов и описываются величинами где 1 вЂ” номер фрагментов входного сложного изображения, содержащего распознаваемый объект, Этот набор признаков, конкретный вид которого ó. определяется выбором систеваа функций

p„(y,ö)> и представляет собой выходнйе величины анализатора изображений .

Формула изобретения

Анализатор изображений, содержащий оптически связанный источник когерентного света, транспарант с входным изображением, блок прямого преобразо- 2© вания Фурье, мультипликатор, матрицу оптических масок, матрицу фотодетекторов,отличающийсятем, что, с целью расширения области применения анализатора за счет обеспечения инвариантности к положению иэображения, он содержит последовательно расположенные согласованный фильтр с механизмом перемещения, дефлектор и блок обратного преобразования Фурье, расположенные между блоком прямого преобразования Фурье и мультипликатором, блок выделения координат объектов, оптически связанные с блоком обратного преобразования Фурье, н блок управления, вход которого подключен к выходу блока выделения координат объектов, а выходы вЂ” к управляющим входам дефлектора и механизма перемещения согласованного фильтра °

Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе

1. Заявка Японии 9 50-40498, НКИ 97/7 В С 21, опубл, 24,12.75.

2. Авторское свидетельство СССР

В 343279, ИКИ G 06 К 9/00 от

22.06,72 (прототип).

742980 ! Ьиаюфюэаим) i иягр nnrnwnsnag!

-1 вЂ” Г вЂ”. -т

ВНИИПИ Заказ 7927/2 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Похожие патенты: