Уборочные сельскохозяйственные машины - Долгов И.А.
ISBN 5-7890-0268-4
Скачать (прямая ссылка):
548
сигнала) к одному из заранее выделенных классов объектов В основе лежит представление о классе распознаваемых объ-1*аЗУ ансамбле реализации некоторой случайной величины. Распо-^0В поазов - процесс, при котором на основании многочисленных давание 01 р
звание ооразио - -к""------¦--------г -
ктеристик (признаков) некоторого объекта определяется одна или Сколько наиболее существенных, но недопустимых для непосредственного определения характеристик. Исходными данными являются чудьтаты некоторых наблюдений или непосредственных измерений, ^х называют первичными признаками, а совокупность всех первичных признаков - входным сигналом. Информация о классифицируемом объекте (входной сигнал) интерпретируется как совокупность фиксированного числа классификационных признаков. Каждому классификационному признаку сопоставляется координата (многоградационная или двоичная, в зависимости от природы признака) в некотором пространстве классификационных признаков, где всякий предъявленный объект изображается точкой. При удачном выборе классификационных признаков точки одного класса группируются в компактные скопления со сравнительно легко аппроксимируемыми границами, или в вероятностной постановке, распределениями вероятностей. Предъявленный объект в зависимости от того, куда попадает в пространстве признаков отображающая точка, классифицируется в соответствии с принятым решающим правилом. Эталон в распознавании образов - идеализированный сигнал, с которым тем или иным образом сравнивается распознаваемый сигнал для его классификации. Эталон используется как форма хранения информации о классе изображений или о различиях пары классов и представляет собой выделенную область пространства признаков. Эталонные отношения рассматриваются в пространстве классификационных признаков как наиболее вероятные значения классификационных признаков объектов, принадлежащих данному классу (образу). Универсальных классификационных признаков для всех задач распознавания не существует, и для каждой задачи приходится заново выявлять те существенные отношения объектов, которые могут быть полжены в осно-ВУ классификационных признаков. При этом большое значение имеет инвариантность классификационных признаков - свойство признаков Распознания не изменять своих значений при определённых преобразованиях этого объекта. Допустимыми считаются преобразования, не затягивающие принадлежность объекта к заданному классу объектов (образу). Так как задача распознавания есть задача вероятностная, то всегда существует так называемый риск распознавания - математиче-
549
ское ожидание потерь от ошибок распознавания (убытки из
ных решений). Риск распознавания стремятся уменьшить пл^ 0Шиб°ч-
жашего выбора кдассификационнь1Х признаков. м НаДле-
В задаче распознавания корнеклубнеплодов по Нтп первичным признаком является сигнал текущей толщины коп с
плода, а классификационным признаком - отношение проИзвЛУбне" максимальной толщины сечения корнеклубнеплода на его длин еДения щади максимального продольного его сечения. Пространство пои ПЛ° в нашем случае одномерное. Эталонные соотношения - -,Тп аков прямой, где значения выбранного классификационного признака неповреждённых правильной формы корнеклубнеплодов наиболее роятны. Границы эталонной области фиксированы уставками компа^ торов устройства и определяются перед сортированием партии корн клубнеплодов следующим образом. Из этой партии отбирают вручную некоторое количество корнеклубнеплдов правильной формы и пропускают их через сортировщик. При этом замеряют сигналы классификационного признака и по максимумам и по минимумам этих сигналов выставляют пороговые уставки компараторов сортировщика. Процесс настройки сортировщика на предстоящую работу может быть и несколько другим, т. е. с учётом формы корнеклубнеплодов неправильной формы.
Рассмотрим способ и устройство для сортирования картофеля и моркови по форме.
Количественным классификационным признаком формы картофеля и моркови, как было сказано раньше, будет
5
где / - проекция корнеклубнеплода на ось ординат; И - его максимальное сечение, параллельное оси абсцисс; ? - площадь максимального продольного сечения. Максимальное продольное сечение клубня картофеля правильной формы можно считать эллипсом (рис.309,а). В этом случае значение признака к не зависит от его ориентации в плоскости, параллельной максимальному продольному сечению клубня.
Для доказательства этого утверждения воспользуемся тем, чю касательная к эллипсу в произвольной точке М составляет равные углы а с фокальными радиусами - векторами и тг (Ьис.309,д).
550
N
'I т(» Аппроксимация максимального продольного сечения 1Й;^ГоТпр«|ИЛьной формы злтипсом и треугольником. к0р"с а) с"че„ие клубня картофеля; б) сечение моркови
Имеем в виду, что СИ=*. и АВ=ау. Тогда
- ау
г2-ь'.па + л/а2 -Ь2 -зии/^у; ;; г
Г, ¦ Й1П
а,
ив р-угол между большой осью эллипса и осью абсцисс; а и Ь-большая и малая полуоси эллипса. Складывая эти выражения, получим ^
(г, +гг)ъг\а = 2а-5\па = ау - /. ¦......
