 |
Класс, образ, признак, код, эталон, мера близости.
|
|
|
|
Многие понятия геометрической интерпретации теории сигналов широко используется в задачах распознавания изображения (образа). Чтобы рассмотреть вопросы применения геометрических представлений сигналов в задачах контурной обработки приведем некоторые некоторые определения из теории распознавания.
Класс – это некоторые множества объектов, изображений или состояний, объединяемых некоторыми общими свойствами. Совокупность воспринимаемых или измеряемых признаков (параметров объектов) явлений или процессов, принадлежащих к одному классу, составляет образ объекта.
При формализованной формулировке задачи распознавания образы должны удовлетворять следующим свойствам:
1) Рефлективностью: 
(
– символ отношения двух объектов). Приведенную надпись следует понимать как: 
похож на .
2) Симметричностью: если 
, то и 
.
3) Транзитивностью: если 
и 
, то .
Термины образ и класс иногда отождествляют.
Совокупность параметров, с помощью которых описывается наблюдаемый объект, называется признаком. Признаки могут иметь самые различные свойства. От выбора признаков во многом зависит структура системы распознавания. Далее рассматриваются только признаки, связанные с задачей контурной обработки изображения. В технических системах задача распознавания решается обычно с помощью ЭВМ. Для ЭВМ признаки должны быть представлены в виде кода, то есть последовательности символов, которые способна использовать машина. Эталон представляет собой формализованное описание некоторого воображаемого объекта, представляющего некоторый класс. Параметры (признаки) этого объекта на этапе обучения системы распознавания формируются как результат усреднения признаков объекта, входящих в изучающую последовательность.
|
|
|
Признаки объектов, представленные в виде кодов, можно рассматривать как многомерные сигналы. Для сравнения сигнала наблюдаемого объекта и эталонов в распознающей системе формируется мера близости 
эталона и объекта. Если эталон 
задан вектором признаков 
, где 
– компонента вектора признаков эталона, а объект – вектором признаков 
, где 
– одна из компонент вектора признаков объекта, то в качестве меры близости могут выбираться следующие величины:
1) Евклидово расстояние в пространстве признаков: 
(1).
2) Расстояние по Хеммингу: 
(2).
Если точность измерения признаков неодинакова или признаки имеют неодинаковую значимость для распознавания, то компоненты мер близости могут учитываться с разными весами:
. (3)
3) Другой, часто применяемой мерой близости, может служить скалярное произведение векторов признаков, причем это скалярное произведение иногда используют в нормированном виде:
. (4)
. (5)
Меры близости (1) – (3) стремится к 0 при возрастании сходства объекта и эталона. Мера близости (5) лежит в интервале 0 
1 и по мере возрастания сходства стремится к 1.
4) Еще одной мерой сходства, используемой в условиях фильтрации, является корреляционная мера:
. (6)
Эта мера также может использоваться в нормированном виде.
Возможно также применение других мер сходства образа и эталона. Выбор меры определяется спецификой решаемой задачи.
СХЕМА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ НЕЛИНЕЙНОГО РЕЗОНАНСНОГО УСИЛИТЕЛЯ.
КПД УСИЛИТЕЛЯ.
Рассмотрим транзисторный усилитель (рис. а) с нагрузкой в виде параллельного колебательного контура. На вход усилителя подано напряжение 
; колебательный контур настроен на частоту сигнала 
.
Предположим, что характеристика транзистора 
аппроксимирована отрезками прямых (рис. б). Ток в цепи коллектора имеет форму косинусоидальных импульсов с отсечкой. Эти импульсы обладают сложным спектральным составом, однако ведущую роль в работе устройства играет лишь первая гармоника тока, частоты которой совпадает с резонансной частотой контура; сопротивление колебательной системы на частотах 
и т.д. столь мало, что высшие гармоники практически не дают вклада в выходной сигнал.
|
|
|
Первая гармоника коллекторного тока создает на выходе полезное напряжение с амплитудой
.
а) б)
Выражение амплитуды гармонического сигнала на выходе резонансного усилителя при степенной аппроксимации характеристики транзистора:
.
КПД усилителя можно подсчитать как отношение колебательной мощности в контуре и мощности потребляемой от источника питания:
,
где 
- коэффициент использования напряжения 
. Например, для 
получим 
, а при 
, т.е. с уменьшением угла отсечки КПД усилителя растет.
|
|
|
