SU760134A1

SU760134A1 - Image recognition device

Info

Publication number: SU760134A1
Application number: SU782622264A
Authority: SU
Inventors: Vitalij P Boyun; Vladimir V Gritsyk; Eduard R Zlatogurskij; Leonid G Kozlov
Original assignee: Fiz Mekh Inst Akad Nauk; Inst Kibernetiki An
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области технической кибернетики, в частности к устройствам для распознавания образов, и может быть использовано для автоматического распознавания геометрических фигур на фоне помех в реальном масштабе времени.The invention relates to the field of technical cybernetics, in particular to devices for pattern recognition, and can be used for automatic recognition of geometric shapes against a background of interference in real time.

Первое из известных устройств, содержит первый блок памяти, соединенный через блок коммутации, подключенный к регистру сдвига, с первым блоком счетчиков, второй блок памяти, соединенный через регистр сдвига с блоком управления, блок классификации спектров распознаваемых образов, соединенный с первым блоком счетчиков и с блоком управления’, второй б]юк сметчиков, подключенный к первому блоку памяти и к блоку управления, третий блок счетчиков, соединенный со вторым блоком памяти и с блоком управления [Ϊ] .The first known device contains a first memory unit connected via a switching unit connected to a shift register to the first block of counters, a second memory block connected through a shift register to a control unit, a classification unit for the spectra of recognizable patterns, connected to the first block of counters and control unit ', the second b] yuk of counters connected to the first memory unit and to the control unit, the third counter unit connected to the second memory unit and to the control unit [Ϊ].

Однако это устройство конструктивней сложно и не обладает достаточно высоким быстродействием.However, this device is more structurally complex and does not have a sufficiently high speed.

Известно и другое устройство, содержащее блок формирования сигналов сдвига и последовательно соединенные первый блок памяти, блок коммутации, счетчики, блок преобразования кодов.Another device is known comprising a shear signal generation unit and a first memory unit, a switching unit, counters, a code conversion unit, connected in series.

РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ блок управления и второй блок памяти [2] .PATTERN RECOGNITION control unit and second memory unit [2].

Последнее из перечисленных выше устройсв наиболее близко к предлага5 емому изобретению.The last of the above devices is closest to the present invention.

Его недостаток также заключается в невысоком быстродействии устройства.Its disadvantage also lies in the low speed of the device.

Цель изобретения состоит в повы— ’θ шении быстродействия устройства.The purpose of the invention is to increase the speed of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в нем входы блока формирования сигналов сдвига соединены со вторым блоком памяти и с блоком управления, подключенным к первому блоку памяти и к блоку коммутации, а выход блока формирования сигналов сдвига соединен с первым блоком .памяти.The goal is achieved in that the inputs of the shear signal generation unit are connected to the second memory unit and to the control unit connected to the first memory unit and to the switching unit, and the output of the shear signal generation unit is connected to the first memory unit.

На чертеже приведена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит первый блок 1 памяти, второй блок 2 памяти, блок 3 коммутации, блок 4 преобразования кодов, предназначенный для классифика25 ции спектров, счетчики 5, блок 6 формирования сигналов сдвига и блок 7 управления.The device comprises a first memory unit 1, a second memory unit 2, a switching unit 3, a code conversion unit 4 for classifying the spectra, 5 counters, a shift signal generating unit 6, and a control unit 7.

Устройство работает следующим образом. По команде’ из блока 7 из внеш30 ней памяти или от устройств записи.The device operates as follows. On command ’from block 7 from external memory or from recorders.

хранения и отображения информации ‘в матрицу запоминающих элементов первого блока памяти заносится бинарное (т.е. черно-белое с величинами яркости 1 и 0) изображение, включающее в себя произвольно ориентированные на плоскости геометрические $ образы, представленные на фоне помех. Запись изображения производится параллельно по всем строкам и последовательно в пределах каждой строки в . матрицу блока 1 памяти, где осуществляются дискретные геометрические преобразования изображения, ; В блоке 2 памяти хранятся команды из программы для геометрических преобразований изображения в блоке 1 па- 15 мяти. Эта программа рассчитана таким ; образом, что для поворота на одйн ?storing and displaying information ‘in the matrix of storage elements of the first memory block, a binary (i.e., black and white with brightness values of 1 and 0) image is included, which includes geometrical $ images randomly oriented on the plane and presented against the background of interference. Image recording is performed in parallel on all lines and sequentially within each line in. the matrix of the memory unit 1, where discrete geometric image transformations are carried out,; In memory block 2, commands from the program for geometric image transformations are stored in memory block 1. This program is designed like this; way to turn on odin?

дискретный угол необходимо осуществить сдвиг на один элемент двух групп строк (столбцов), расположён- 20 ных симметрично относительно центра матрицы блока 1 и сдвигаемых в противоположных направлениях, а затем ' йо направлению вращения изображения осуществить сдвиг на один.элемент 25 двух групп стоблцов (строк), Также расположенных симметрично относитель^! но' центра матрицы и сдвигаемых в противоположных направлениях. Программа выбора групп сдвигаемых строк и Столбцов составлена априорно, а в блоке 2 «О хранятся команды для осуществления . сдвигов групп строк и столбцов матрицы, причем каждая ячейка памяти хранит значение 0 или 1 и соответст- _ _Вует конкретным номеру строки или ?5 столбца матрицы и углу поворота изображения.discrete angle, it is necessary to shift one element of two groups of rows (columns), located 20 symmetrically with respect to the center of the matrix of block 1 and shifted in opposite directions, and then shift the image by one element 25 of two groups of columns (rows) ) Also located symmetrically relative ^! but 'the center of the matrix and shifted in opposite directions. The program for selecting groups of shifted rows and Columns was compiled a priori, and in block 2 “O, instructions for implementation are stored. shifts row groups and column matrix, wherein each memory cell stores a value of 0 or 1 and sootvetst- _ _In uet specific line number or? 5 column matrix and the angle of image rotation.

После записи информации об изоб- . ражениив матрице блока 1 покоманде ..After recording information about the image. Razheni in a matrix of the block 1 on command

' из блока 7 управления осуществляется . считывание команд из блока 2 в блок 6, формирование в блоке 6 сигналов сдвига строк (столбцов) матрицы блока 1 , причем число всех одновременно сдвигаемых строк (столбцов) равно ?-45 удвоенному числу сигналов со значением 1 в команде.'from the control unit 7 is carried out. reading commands from block 2 to block 6, generating in block 6 signals for shifting rows (columns) of the matrix of block 1, and the number of all simultaneously shifted rows (columns) is? -45 twice the number of signals with a value of 1 in the command.

Блок 7задает направление поворота изображения, а блок б всвою очередь 'коммутирует сигналы для их сдви- 50 ГОВ. ·’Block 7 sets the direction of rotation of the image, and block b, in turn, commutes the signals for their shift 50 GOV. · ’

Считывание информации из матрицы блока 1 для каждого из заданных дискретных углов поворота изображения про- : изводится параллельно по всем строкам 55 или по всем столбцам. Полученная таким образом информация об изображений каждый раз снова записывается в матрицу блока 1 за счетвыполнения строк и столбцов. матрицы на сдвиговых реверсивных регистрах, включенных по кольцевой схеме, и, кроме того,Reading information from the matrix of block 1 for each of the given discrete image rotation angles is performed: in parallel along all rows 55 or along all columns. Thus obtained information about the images each time is again recorded in the matrix of block 1 due to the implementation of rows and columns. matrices on shift reverse registers included in a ring pattern, and, in addition,

Эта информация с помощью блока 3 ком;мутаций, включающего в себя управляемые из блока 7 электронные вентили, записывается в счетчики 5, откуда коны поступают в блок 4, где формируются для каждого считывания, соответствующего одному из углов поворота изображения, спектры распознаваемых образов, характеризующие распределение элементов со значением 1 по строкам и столбцам матрицы. Повторная запись изображения после его считывания необходима для последующего поворота Изображения, считывания из матрицы и формирования спектра распознава- . емых образов, соответствующего новому углу поворота. Таким образом Осуществляется формирование спектров для углов поворота изображения от >45 до 0° по. отношению к вертикали (столбцу матрицы блока 1).This information with the help of block 3 com; mutations, which include electronic gates controlled from block 7, is recorded in counters 5, from where the horses enter block 4, where the spectra of recognizable patterns are formed for each reading corresponding to one of the image rotation angles distribution of elements with a value of 1 over the rows and columns of the matrix. Re-recording the image after reading it is necessary for subsequent rotation of the Image, reading from the matrix and the formation of the spectrum is recognized. images corresponding to the new rotation angle. Thus, the spectra are formed for image rotation angles from> 45 to 0 °. relative to the vertical (column matrix block 1).

Затем по команде из блока 7 .в блок 1 опять' заносится этот же кадр изображения и осуществляется формирование спектров, но для углов поворота изображения, лежащих в пределах от +45 до 0° по отношению к вертикали'. .Then, on a command from block 7.. To block 1, again 'the same image frame is entered and spectra are formed, but for image rotation angles lying in the range from +45 to 0 ° with respect to the vertical'. .

Аналогично формируются спектры для углов от -45 до 0° и от +45 до О по отношению к горизонтали. Порядок изменения направлений поворота может . .Similarly, spectra are formed for angles from -45 to 0 ° and from +45 to 0 with respect to the horizontal. The order of changing the direction of rotation can. .

!изменяться и задается программой, хранящейся в блоке 2, и блоком управления 7. » '>! be changed and set by the program stored in block 2 and control unit 7. "'>

С помощью блока 3 осуществляется коммутация выходов строк и столбцов матрицы блока Памяти 1 для считывания, информации в счетчиках 5.With the help of block 3, the outputs of the rows and columns of the matrix of the block of Memory 1 are switched for reading information in the counters 5.

Устройство позволяет за время одного кадра произвести геометрические преобразования (повороты на дискретные углы в пределах от 0 до 180^р) . изображения, считать и сформировать для каждого заданного блоком 7 управления угла спектр изображения и про- . извести классификациюполученных . спектров после преобразования кодов в блоке 4. Результат классификации ! спектров Отвечает распознаванию исходного изображения, записанного в блоке 1. В случае распознавания образов' до окончания полного геометричес-Н кого преобразования изображения, т.е. поворотаот Одо 180°, в блок 7 из блока 4 поступает соответствующая •команда, а блок 7 в свою очередь выдает команду на запись и обработку нового кадра изображения;The device allows for one frame to perform geometric transformations (rotations by discrete angles in the range from 0 to 180 ^r ). image, read and form for each angle specified by the angle control unit 7 the image spectrum and pro. lime classification received. spectra after code conversion in block 4. Classification result! spectra Corresponds to the recognition of the original image recorded in block 1. In the case of pattern recognition, before the end of the complete geometric transformation of the image, i.e. turning Odo 180 °, the corresponding • command is sent to block 7 from block 4, and block 7, in turn, issues a command to record and process a new image frame;

Введение: новых конструктивных связей позволяет'существенно, повысить быстродействие устройства. ' /Introduction: new constructive relationships allows us to substantially increase the speed of the device. '/

Claims

A device for pattern recognition, comprising a block for generating shift signals and a series-connected first memory unit, a switching unit, counters, a code conversion unit, a control unit and a second memory unit, with the result that, with aim to increase fast5

760134 £ of the action of the device, in it the input of the block for the formation of shift signal soya. are shared with the second memory unit and with the control unit connected to the first memory unit and to the switching unit, and the output of the shift signal generation unit is connected to the first memory unit.