ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РАСПОЗНАВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ ДОРОЖНЫХ ПЛАКАТОВ

Полезная модель относится к цифровой обработке изображений, устройствам автоматизации управления транспортным средством, устройствам автоматического управления робототехнических транспортных систем.
Известно устройство распознавания рукописного и машинописного текста (пат. США №7860313). Недостатком устройства является сложность и избыточность структурно-функциональной организации и алгоритмического обеспечения, обуславливающие сложность его настройки, обучения и высокую стоимость при практической реализации.
Известна система обнаружения текста на изображении (пат. США 7792363). Недостатком системы является возможность распознавания текста только в случае нахождения видеокамеры устройства параллельно горизонтальной плоскости, причем в горизонтальной плоскости также должен находится и текст на плоском объекте. В вертикальной и наклонной плоскостях устройство не работоспособно. Другим недостатком является отсутствие описания работы модуля распознавания текста, что вызывает сомнения по поводу его работоспособности, а также невозможность распознавания символов в условиях их малого размера.
Известен способ распознавания текста (пат. США 7769235), на базе которого может быть создано устройство распознавания. Недостаток предложенного решения заключается в необходимости использования сканирующего устройство, и отсутствик возможности распознавания текста при его удалении от оптико-электронного устройства.
Наиболее близким является устройство быстрого распознавания набора символов текста (пат. США 7865355, 4 янв 2011), обеспечивающее распознавание языка текста и разбиение строки на отдельные символы.
Недостатком устройства является отсутствие возможности распознавания символьной информации в случае значительного удаления строки текста от приемника изображения, а также сложная организация устройства вследствие использования ПЭВМ, как вычислительного средства.
Задачей полезной модели является обеспечение распознавания текстовой информации на значительном удалении от приемного устройства изображения, а также при взаимном движении плаката с распознаваемым текстом и приемника изображения.
Задача решается тем, что в устройство, содержащее видеодатчик широкого обзора, дополнительно введены видеодатчик детального обзора, вычитатель, бинаризатор, ОЗУ, блок ориентации, обнаружитель плаката, обнаружитель текста, распознаватель символов, ОЗУ эталонов (далее ОЗУ-Т), системную шину, причем выход видеодатчика широкого обзора подключен к первому входу вычитателя, выход видеодатчика узкого обзора подключен к второму входу вычитателя, блок ориентации изменяет положение и фокусное расстояние видеодатчика узкого обзора, третий вход вычитателя подключен к выходу обнаружителя плаката и к входу блока ориентации, видедатчик широкого обзора и видеодатчик узкого обзора получают изображение рабочей сцены по ходу движения транспортного средства, выход вычитателя подключен ко входу бинаризатора, выход бинаризатора подключен ко входу ОЗУ, вход-выход бинаризатора подключен ко первому входу-выходу системной шины, второй вход-выход системной шины являете входом выходом обнаружителя текста, третий вход-выход системной шины является входом выходом распознавателя символов, вход распознавателя символов подключен ко входу ОЗУ-Т.
Полезная модель может быть использовано для автоматического распознавания текстовой информации, содержащейся в установленных по ходу движения транспортного средства плакатах и стендах.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена структурная схема оптико-электронного датчика-обнаружителя людей на пути движения транспортного средства.
Оптико-электронное устройство автоматического распознавания информации дорожных плакатов содержит видеодатчик широкого обзора 1, видеодатчик детального обзора 2, вычитатель 3, бинаризатор 4, ОЗУ 6, блок ориентации 11, обнаружитель плаката 8, обнаружитель текста 5, распознаватель символов7, ОЗУ эталонов ОЗУ-Т 9, системную шину 10, причем выход видеодатчика широкого обзора 1 подключен к первому входу вычитателя 3, выход видеодатчика узкого обзора 2 подключен к второму входу вычитателя 3, блок ориентации 11 изменяет положение и фокусное расстояние видеодатчика узкого обзора 2, третий вход вычитателя 3 подключен к выходу обнаружителя плаката 8 и к входу блока ориентации 11, видедатчик широкого обзора 1 и видеодатчик узкого обзора 2 получают изображение рабочей сцены по ходу движения транспортного средства, выход вычитателя 3 подключен ко входу бинаризатора 4, выход бинаризатора 4 подключен ко входу ОЗУ 6, вход-выход бинаризатора 4 подключен ко первому входу-выходу системной шины 10, второй вход-выход системной шины 10 является входом-выходом обнаружителя текста 5, третий вход-выход системной шины 10 является входом выходом распознавателя символов, вход распознавателя символов 7 подключен ко входу ОЗУ-Т 9.
Устройство работает следующим образом.
Видеодатчик 1 широкого обзора и видеоадчтки 2 узкого обзора преобразуют распределение освещенности рабочей сцены в аналоговый электрический сигнал, производят его аналого-цифровое преобразование.
Первоначально видеодатчик широкого обзора 1 полученное изображение подает на первый вход вычитателя 3. Вычитатель 3 вычитает текущий и предыдущий кадры изображений и получает разностное изображение рабочей сцены, которое со своего выхода подает на вход биаризатора 4. За счет того, что транспортное средство движется, атоматически вследствие вычитания двух изображений на разностном изображении формируется контурное описание объектов, которые далее используется для обнаружения плаката.
Бинаризатор 4 преобразует контурное изображение в оттенках серого в бинарное двухградационое изображении и со своего выхода записывает его на вход ОЗУ 6.
Обнаружитель плаката 8 посредством нахождения четырех связных прямых отрезков, составляющих четырехугольник находит плакат, если он есть на изображении и далее:
- в случае площади плаката более 80% кадра подает команду через системную шину 10 на обнаружитель текста 5 для анализа семантической информации плакате;
- в противном случае на основе размера плаката и его центра масс вычисляет необходимые параметры ориентации узкоугольного видеодатчика 2, а именно два угла поворота в вертикальной и горизонатльной плоскостях и новой фокусное расстояние, обеспечивающие получение детального изображения плаката и его размер на изображении не менее 80% кадра. Детальной изображение в этом случае с видеодатчика узкого обзора ц поступает на второй вход вычитателя 3. Далее с выхода вычитателя 3 разностное изображение поступает на бинаризатор 4 и далее бинаризованное изображение записывается в ОЗУ 6.
Полученное рассмотренным образом и хранящееся в ОЗУ 6 детальное бинарное изображение плаката подается на обнаружитель текста 5 через его вход-выход, второй вход-выход системной шины 10, первый вход-выход системной шины 10 и вход-выход ОЗУ 6.
Обнаружитель текста 5 ищет строки символов, определяет знакоместа символов и последовательно через свой вход-выход на второй вход-выход системной шины 10 и далее через четвертый вход-выход системной шины 10 на вход выход распознавателя символов 7 передает изображения знакомест символов на распознаватель символов 7.
Распознаватель символов 7 для каждого полученного символа посредством прямого перебора ищет в ОЗУ-Т 9 наиболее близкий текущему символу эталон и тем самым производит распознавание символов всего плаката. Для этого с выхода ОЗУ-Т на вход распознавателя символов 7 поступают эталонные изображения символов.
Полученную семантическую информацию в процессе распознавания строк символов плаката распознаватель символов 7 передает через свой вход-выход на четвертый вход-выход системной шины 10 и записывает через первый вход-выход системной шины 10 и вход-выход ОЗУ 6 в ОЗУ 6. Из ОЗУ 6 семантическая информация может быть извлечена внешним устройство через системную шину для ее представления на дисплее или звукового зачитывания.
Полезная модель может быть использована для автоматического информирования водителя транспортного средства об информации на указателях, табло, стендах.