Описанный выше оригинальный метод распознавания цифр дает четырехразрядный двоично-кодированный выход. Однако было бы очень желательно, чтобы выход был представлен в истинно двоичном виде. После того как Хопкинс продемонстрировал

219

целесообразность этого метода, дальнейшая работа автора при­вела его к системе, которая дает истинно двоичный выход.

Рис. 12.1. Набор символов, позво­ляющих получить истинно двоич­ный выход от четырех фотоэле­ментов

Форма символов, используемых при работе с этой системой, и необходимое расположение фотоэлементов показаны на рис. 12.1. Двоичный выход получается простой инверсией цифрового на­пряжения от фотоэлемента Z, с тем чтобы выходной сигнал можно было записать как WXYZ.

В любой реальной системе, предназначенной для использова­ния в роботе или аппаратуре для распознавания образов полная минимизация производиться не будет. Основанием для этого слу­жит то, что введение в систему дополнительной избыточности мо­жет способствовать повышению ее надежности. Конкретная форма, которую примет избыточность, будет зависеть от природы всей системы в целом.

В качестве примера введения избыточности на рис. 12.1 кре­стиками отмечены точки, нахо­дящиеся в одном и том же месте всех 10 СИМВОЛОВ, И их можно использовать для расположения символов в читающем устройстве.

Хопкинс, расширяя возможности своей системы применением фотоэлементов, имеющих удлиненную форму, и набирая из них круглые элементы, получил около 30% правильного распознава­ния вручную написанных цифр произвольного размера. При этом он по-прежнему использовал только четыре элемента.

Огромный интерес вызвала возможность распознавания тек­ста, написанного от руки, для использования в вычислительной технике; некоторые работы в этой области были доведены до уровня применения. Например, одна из систем [31 ] при помощи специального пера позволяла заносить информацию через план­шет «Рэнд», состоящий из проволочной сетки. Можно было ис­пользовать и специальное перо, в котором звуки от искр, возни­кающих с частотой 200 в секунду, улавливаются микрофонами, расположенными по краям пульта. Создатели системы утвер­ждают, что она может распознавать 100 символов, написанных любым лицом. В системе предусмотрена обратная связь к опера­тору, поступающая на экран электронно-лучевой трубки, что позволяет ему стирать ошибочно записанную информацию, на­жав на кнопку стирания или переписав сверху неправильный символ.

12.3. ОБНАРУЖЕНИЕ КРАЕВ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА СЕТЧАТКЕ

Физиологические исследования указывают на некоторые осо­бенности зрения животных при обнаружении изображений. Лет — вин и его соавторы [1, 17] обнаружили существование разно­образных специализированных нервных волокон, отходящих от глаза лягушки, в том числе и тех, которые реагируют только на четко определенные границы между объектами.

Только падающие на сетчатку изображения изменяющихся световых образцов и движущихся искривленных краев вызывают сигналы, идущие в мозг. Все другие виды нервной информации на сетчатке, по-видимому, игнорируются и не вызывают сигна­лов, посылаемых в мозг. Хьюбел и Вейзел [2] открыли тот факт, что некоторые клетки в глазу кошки реагируют только на движение изображения по сетчатке. Это означает, что возможна непосредственная нейронная реакция на скорость, с которой изображение движется вдоль сетчатки.

Из изложенного следует, что до некоторой степени зрительное обнаружение характера изображения происходит непосредственно на сетчатке, а не в мозгу. Поэтому ждет своего осуществления большая работа по моделированию этих возможностей глаза и использованию их в инженерных целях. В прошлом работы та­кого рода обычно сводились к обработке данных в цифровой вы­числительной машине. В ряде случаев делались очень сложные теоретические предположения относительно возможной органи­зации процесса усиления контраста на сетчатке [13, 14].