Построение систем распознавания образов (стр. 24 из 36)

Здесь получить интересующие признаки (частоту и амплитуду) по одному мгновенному значению не представляется возможным. Они могут быть определены только путем наблюдений и обработки процесса X(t). А если это так, то в соответствующую модель необходимо ввести модуль, который обеспечивает получение X(t), а значит

-счет времени от некоторого момента начала наблюдений или обработки t₀;

-расчет кинематики X(t) по приведенной выше зависимости, в

Модуль выбора класса

в соответствии с ап-

риорными вероятнос-

тями появления P(Wi)

№ класса

Модуль выбора объек-

та заданного класса

из соответствующего

набора

№ класса ( i )

№ объекта

М о д у л ь с т а т и ч е с к и х х а р - к о б ъ е к о в

Статические Статические Статические

õàðàêòåðèñòèêè õàðàêòåðèñòèêè ... õàðàêòåðèñòèêè

объектов 1-го объектов 2-го объектов m-го

класса класса класса

Статические характеристики объекта i-го класса

Рис.5.5.1

Функциональная схема чсти модели объекта

которую и входят статические характеристики - амплитуда и частота.

Здесь счетчик времени - независимая от физического содержания задачи функция

,

где Dt - принятая в модели дискретность представления исходных сигналов;

k - число тактов моделирования кинематики.

Сам же расчет кинематики определяется объектом и его свойствами.

Рассмотрим еще один пример.

Пусть объект распознавания описан плоским изображением, контур которого в модуле статических характеристик представлен в виде таблицы расстояний от центра тяжести этого изображения с помощью радиально-круговой развертки:

или при выбранной дискретности развертки Dj развертки

Если реально объект распознавания является вращающимся вокруг центра масс с угловой скоростью j_v , а система распознавания должна получать соответствующие признаки путем обработки измеренных радиальных размеров объекта, то модель объекта должна содержать модуль кинематики. При этом определение исходного радиального размера объекта во времени должно осуществляться путем, по крайней мере, линейного интерполирования значений таблицы статических характеристик. С учетом дискретной во времени имитации радиального размера будем иметь:

Если вместо статического описания радиально-круговой разверткой тот же плоский объект описан координатами точек контура в прямоугольной системе x,y. Тогда кинематика его при вращении относительно центра масс:

где X_io ,Y_io - координаты i-ой точки статического описания объекта;

X_i(t),Y_i(t)- координаты i-ой точки в процессе вращения объекта.

Применив указанное преобразование ко всем точкам описания объекта, получим его положение в каждый интересующий момент времени в виде соответствующих положений всех описывающих точек.

Точно также, как и в предыдущем случае, при дискретном счете времени от некоторого момента t₀ будем иметь:

Если же при вращении центр нашей фигуры будет совершать некоторое поступательное движение, то для координат точек ее контура будут:

Осуществляя указанные расчеты по статической таблице координат точек контура, будем получать в последовательные моменты времени с дискретностью Dt полное представление о движении рассматриваемого объекта. Это и является практическим решением задачи его моделирования при геометрическом описании.

Рассмотрение приведенных примеров показывает, что более сложные физические описания статики распознаваемых объектов (явлений, процессов) приведут к более сложным выражениям для определения их кинематики.

На этом рассмотрение основ построения модели распознаваемого объекта может быть закончено. Типичная функциональная схема его может быть представлена теперь следующим образом (Рис.5.5.2.).

В заключение отметим, что счетчик времени, введенный необходимостью моделирования кинематики объекта, задает темп работы

Модуль выбора класса в соответствии с апри-

орными вероятностями появления P(Wi)

№ класса

Модуль выбора объекта заданного класса

из соответствующего набора

№ класса (i)

№ объекта

М о д у л ь с т а т и ч е с к и х х - к о б ъ е к о в

Статические характеристики

объекта i-го класса

М о д у л ь к и н е м а т и ч е с к и х х а р - к

Субмодуль Субмодуль Субмодуль

счетчика вре- счетчика вре- счетчика време-

мени функцио- мени функцио- ни функцио-

нирования ¹1 нирования ¹2нирования ¹m

Субмодуль рас- Субмодуль рас- Cубмодуль рас-

чета кинемати- чета кинемати- чета кинемати-

ческих харак- ческих харак- ческих харак-

теристик объ- теристик объ- теристик объ-

екта 1-го кл. екта 2-го кл. екта m-го кл.

Кинематические характеристики объекта

Рис. 5.5.2.

Функциональная схема модели объекта

всей модели системы распознавания. Через время Dt на выходе модели объекта появляются новые данные о нем. При этом отсчет времени начинается с момента запуска модели. Сам же счет при синхронизации от ЭВМ обеспечивает работу модели, как говорят, “в реальном времени”. Если же такая синхронизация отсутствует, то очередной такт моделирования объекта начинается после выполнения всех программ модели до конца. В этом случае масштаб времени может быть замедленным относительно реального или ускоренным. Все зависит от объема вычислительных операций всей модели СР.

Л Е К Ц И Я 5.6.

Ìîäåëü ñèñòåìû ðàñïîçíàâàíèÿ îáðàçîâ