Селектор отрезков заданной ориентации в растрах с построчной разверткой элементов изображения

 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при создании зрительных анализаторов интегральных роботов для автоматического обнаружения дефектов на изображениях шлифов металлов, которые имеют, как правило, вид тонких протяженных линий, обладающих прямолинейной конфигурацией. Цель изобретения - повышение достоверности распознаваемых отрезков заданной ориентации, в изображении которых имеются разрывы - достигается введением сумматора 19, ключа 20, блока 21 задержки, коммутатора 22 направлений накопления восстановленных элементов изображения, блока 25 сравнения, формирователей 23 и 24 сигналов управления длиной и наклоном апертуры входного сигнала и блока 26 коррекции апертуры входного сигнала и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет повысить достоверность распознаваемых дефектов на шлифах металла в виде протяженных образований за счет малого их контраста относительно плоскости металла или за счет потери их контура путем "заливки" разрывов в контуре с помощью компенсирующего сигнала, формируемого блоком 26. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

SP

Jg

35

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОткРытиям пРи Гннт сссР

1 (61) ) 22326) (21) 41 79628/24-24 (22) 12.01.87 (46) 07.08.89. Бюл. У 29 (72) H.С. Горьян, В.Н. Зеленцов, В.Я. Перлов и В.Т. Фисенко (53) 68) .327(088.8) (56) Авторское свидетельство ГГСР

1У 1223261, кл. G 06 К 9/46, 1984. з Чей-Гв урии — - yg ,РМФпи Ядри. yg ыл юФМ и

1уфтуаЮ)жщис 0 — Ф 37 б. cwn sent 400

H,Я0„„1499381 A2

m4 с 06 К 9/46

2 (54) СЕЛЕКТОР ОТРЕЗКОВ ЗАДАННОЙ ОРИЕНТАЦИИ В РАСТРАХ С ПОСТРОЧНОЙ РАЗВЕРТ-...

КОЙ ЭЛЕ14ЕНТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при создании зрительных анализаторов интегральных роботов для автоматического обнаружения дефектов на изображениях шлифов

1499381 металлов, которые имеют, как правило, вид тонких протяженных линий, обладающих прямолинейной конфигурацией.. .Цель изобретения — повышение досто5 верности распознаваемых отрезков заданной ориентации, н изображении которых имеются разрывы, — достигается введением сумматора 19, ключа 20, блока 21 задержки, коммутатора 22 направлений накопления восстановленных элементов изображения, блока 25 сравнения, формирователей 23 и 24 сигналов управления длиной и наклоном апертуры входного сигнала и блока 26 коррекции апертуры входного сигнала и соответствующих функциональных связей ° Изобретение позволяет повысить .достоверность распознаваемых дефектов на шлифах металла н виде протяженных образований за счет малого их контраста относительно плоскости металла или за счет потери их контура путем "заливки разрывов в контуре с помощью компенсирующего сигнала, формируемого блоком

26. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вычисли- 20 тельной технике и автоматике, может быть использовано при создании эри.! тельных анализаторов интегральных роботов для автоматического обнаружения дефектов на изображениях шли- 25 фов металлов, которые имеют, как правило, вид тонких, протяженных линий, обладающих прямолинейной кон фигураций, и является усовершенствованием изобретения по авт .сн .

Ф 1 223261 .

Цель изобретения — повьппение достоверности распознаваемых отрезков заданной ориентации в изображениях с разрывами.

На фиг. 1 представлена структурная схема селектора; на фиг. 2— схема блока коррекции апертур входного сигнала; на фиг . 3 — схема формирователя признаков ориентации; íà 40 фиг. 4 - схема коммутатора направлений накопления элементов изображения иа фиг . 5 — схема участка растра с анализируемым изображением и форма, апертуры, поясняющая. работу селектора 45

Селектор содержит первый сумматор

1, первый ключ 2, блок 3 формиронания признаков ориентации, который содержит сумматор 4, ключ 5, узел 6 задержки, элементы 7 и 8 сравнения, элементы 9 и 10 задержки.

Селектор также содержит первый блок 11 задержки и коммутатор 12 направлений накопления элементов изобР который содержит >><М<< > 55

13 и 14 задержки, мультиплексор 15, ключ 16 и мультиплексоры 17 и 18.

Кроме того, селектор содержит вторые сумматоры 19, ключ 20, блок 21 задержки и коммутатор 22 направлений накопления элементов изображения, фор. мирователь 23 сигналов управления длиной апертуры входного сигнала, формирователь 24.сигналов управления наклоном апертуры входного сигнала, блок 25 сравнения и блок 26 коррекции апертуры входного сигнала, Блок 26 содержит узел 27 задержки, элементы И 28 первой группы, элементы ИЛИ 29 группьь, элементы И 30 второй группы, элемент ИЛИ 31, элемент

HE 32, элемент И 33, Позициями 34 и 35 обозначены соответственно первый и второй информационные входы, 36, 37 и 38 — входы управления записью и считыванием и адресный вход, 39 — вход импульса сдвига, 40 — управляющий нход селектора, 41 и 42 — управляющие входы первой и второй групп блока 26, а

43 и 44 — его выходы.

Работа селектора основана на сканировании изображения искусственно сформированной апертуры входного сигнала (фиг.5а). При этом S — текущий элемент растра, а О,Р,R — элементы растра, полученные в результате задержки текущего элемента на время„ равное длительности строки, и на время, большее или меньшее на один элемент разложения длительности строки.

Результатом обработки селектором входного контурного сигнала, получен-. ного в результате построчного разложения линииАВ (фиг .5б), является текущее значение длины определенным образом ориентированной связной области. если h „„„ то LN(S)

- LN(P)+1. 25

Таким образом, накопление производится по вертикальному (назовем его основным) направлению и связность не нарушается, если длина вертикального сегмента, включенного в связную область, не выходит из указанных пределов. В противном случае (если условие для длины вертикального сегмента не выполняется) накопление производится по одному из до35 полнительных направлений SO или SR (в зависимости от направления наклона, на который настроен селектор). При накоплении по дополнительному направлению в случае, если L va„ < LV (доп, H)(L,, то ?.Я(Я) = 1.И(доп,H) + .

+1 (связность не нарушается, если длина вертикального сегмента, включенного в связную область, попадает в заданный диапазон, в противном случае длине LV(pon. н. ) присваивается значение О и LN(S) = 0+I и отсчет длины связной области начинается сначала (связность нарушена)

Таким образом, в связную область включень. вертикальные сегменты дли\ ной от L äî T. „,, и это озйачает, что выделенные связные области лежат в диапазоне углов от ot. . доем. при этом углу р .;„ соответствует связная область, состоящая из сегмендлиной L ax, a углу et . р ная область, состоящая из сегментов

L,„ (фиг ° 5б) 45

5 14993

Связной считается область, имеющая только переходы 45 и 46 типов, приведенных на фиг.5в.

Алгоритм работы селектора следую-. щий: для каждого элемента изображения определяются текущая длина связной области произвольного наклона, проходящей через данную точку /ЬИ/; текущая длина вертикального сегмента, проходящего через данную точку /LV/.

Например, для точки F, (фиг.56)

LN /Е/ = 6, à LV/F/ = 2, Если входной сигнал в точке S отсутствует (О), то LN(S) = 0 и L V(S) = О. Если в точке S появляется сигнал ("1"), то значение длины вертикального сегмента равно LV (S) =L V (P)+

+1, а текущее значение длины связной области в точке S определяется из условияя

81

6 управляя значениями Ь ;„ и max

L можно изменять настройку селектора в: пределах от 45 до О (дополнительное направление SR) и в пределах от -45 до О (дополнительное направление SO), Таким образом, накопление сигналов производится не по жестко заданному направлению, а по направлению вдоль связной области.

Алгоритм реализуется следующим o5-. разом. Значение текущей длины связной области выделяется в петле: сумматор 1,.ключ 2, блок 11 задержки, коммутатор 1 2. Значение текущей длины вертикального отрезка определяется в . блоке 3, там же вырабатываются сигналы, индивируюшие выполнение условий:

L ; „(L V (R)< L (дополнительное и х условие Т для направления SR)

Ь „„„c ЬУ(0) (L „(дополнительное условие II для направления SO)

Ь,„-1(ЬV(P) (Ь „„„- 1 {основное условие для направления SR).

Сигналы основного и дополнительного условий формируются на выходе элементов 1 6 и 17 для .элемента R апертуры. Требуемые условия для 0 и

R получаются за счет задержки указанных сигналов на один и на два элемента разложения на элементах 9 и 10»

Переключение направлений, по которым ведется накопление, осуществляется в коммутаторе 12. На его вход поступает значение текущей длины

LN(R) и путем дополнительной задержки на один и два элемента разложения (на элементах 13 и 14 задержки) получают значения текущей длины LN(0) и LN(P) для точек апертуры 0 и P соответственно. В случае, если L V(P)( (L „, то на выход коммутатора 12 в петлю накопления подается значение LN(P),â противном случае на его выход коммутируется одно из допол- нительных значений LN(0) или LN(P) для дополнительных направлений 0 или

P соответственно. Выбор дополнитель-. ного направления осуществляется в мультиплексоре 17 по сигналу управле" ния логикой, который подается в зависимости от угла настройки селектора (от 45 до О или от. -45 до О ).

По этому же сигналу коммутируются сигналы дополнительных условий на мультиплексоре.

Если дополнительное условие выполняют, т.е. L., „„, < LV (доп.н.) 5 L то на выходе ключа 16 будет текущее

1499381 значение накопленной длины ло дополнительному направлению LNp,on в противном случае связность прерывается.

В случае если протяженное обра1

5 зование имеет разрыв, то для повышения достоверности распознавания необходимо произвести заливку этого разрыва. Будем считать разрывом в контуре отсутствие сигнала в и строках подряд (разрыв в и элементах).

Для "заливки" разрывов размером "1 -3", элемента формируется компенсирующий сигнал отрезка длиной .1-3" элемента соответственно и наклоном, соответствующим .наклону связной области

1 в месте разрыва.

Формирование этого сигнала осуществляется с помощью блока 26, в котором можно сформировать любую апертуру в пределах апертуры „ показанной на фиг.5ã.

Управление блоком 26 осуществляется по входам 41 и 42 управления. По входу 41 управления производится под- 25 ключение уровней В,С,D (элементы

И 30), т.е. регулируется длина заливаемого разрыва. По входу 42 управления производится подключение на выход любого элемента апертуры (элементы И 28). На выходе 43 блока формируется скорректированный сигнал, а на выходе 44 — компенсирующий сигнал (1залитые пропуски) . Число подряд идущих пропусков (вдоль направления накопления) подсчитывает счетчик пропусков, реализованный на сумматоре 19, элементе 20, блоке -21- задержки и коммутаторе 22, который работает аналогично накопителю текущей длины отрезков, На выходе счетчика формируется многоразрядный код числа

"залитых подряд (вдоль направления накопления) идущих пропусков в контурном изображении, который поступает на управляющий вход формирователя 23, на информационные входы которого поступают сигналы с блока

25, обеспечивающие выработку кода числа "заливаемых" подряд идущих пропусков, На первый вход этого блока, 50 приходит значение накопленной длины связной области с выхода блока 11 задержки, а на вторых входах устанавливаются коды порога по длине

"1 2 3". При превышении значением текущей длины связной области зна-.

11 11 чения порога разрешается заливка подряд идущих пропусков.

Таким образом на выходе формирователя 23 формируются сигналы управления уровнями матрицы В,С,D.

В формирователе 24 формируются сигналы управления блоком 26 по входу

42. Сигналы представляют из себя многоразрядный код, зависящий от кода, поступающего на вход с блока

3, указывающего, из какого элемента предыдущей строки будет прослеживаться связность, и от кода, определяющего тип селектора (установочный код формирователя 24). Значение последнего устанавливается при настройке селектора.

It

Таким образом производится заливка 1 разрывов, возникающих в контурном изображении.

Формула изобретения

1. Селектор отрезков заданной ориентации в растрах с построчной разверткой элементов изображения по авт.св. У 1 223261, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности распознавания отрезкой заданной ориентации в изображениях с разрывами, селектор содержит вторые сумматор, ключ, блок задержки и коммутатор направлений накопления восстановленных элементов изображения, блок сравнения, формирователи сигналов управления длиной и наклоном апертуры входного сигнала и блок коррекции апертуры входного сигнала, информационный вход которого является первым информационным входом селектора, первый выход сое-динен с входом младшего разряда первого слагаемого первого сумматора, а второй выход — с входом младшего разряда первого слагаемого второго сумматора и управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу второго сумматора, выход второго ключа соединен с информационными входами второго блока задержки, выходы которого подключены к информационным входам второго коммутатора направлений накопления восстановленных элементов изображения и адресным входам формирователя сигналов управления длиной апертуры входного сигнала, информационные входы которого подключены к выходам блока сравнения, а выходы — к управляющим входам первой группы блока

149938) коррекции апертуры входного сигнала, управляющие входы второй группы которого соединены с выходами формирователя сигналов управления наклоном

5 апертуры входного сигнала, входы управления записью и считыванием и адресные входы которого являются входами управления записью и считыванием и адресными входами селектора соответственно, которые соединены соответственно с входами управления записью и считыванием и адресными входами формирователя сигналов управления длиной апертуры входного сигнала, 15 первого и второго блоков задержки и блока формирования признаков ориентации, выходы которого соединены с управляющими входами второго коммутатора направлений накопления элемен- о тов иэображения и формирователя сигналов управления наклоном апертуры входного сигнала, информационный вход которого и первый информационный вход блока сравнения являются вторым информа-25 ционным входом селектора, второй информационный вход блока сравнения соединен с выходом первого блока задержки, управляющий вход блоха сравнения является управляющим входом селектора, выходы второго коммута; тора направлений накопления элементов изображения, соединены с входом второго слагаемого второго сумматора управляемые входы блока форми.— 35 рования признаков ориентации и пер-. е вого и второго коммутаторов направлений накопления элементов изображения являются входом импульса сдвига селектора.

2. Селектор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что блок коррекции апертуры входного сигнала содержит узел задержки, первый вход которого является информационным входом блока, второй, третий и четвертый входы являются соответственно адресным входом и входами управления записью и считыванием блока, выходы узла задержки соединены с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых являются управляющими входами второй группы блока, выходы элементов И первой группы, кроме последнего элемента И, соединены с входами элементов ИЛИ группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых являются управляющими входами первой группы блока, выходы элементов И группы соединены с одними из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу последнего элемента И первой группы, соединенному с входом элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ,который является первым выходом блока, вторым выходом которого является выход элемента И. ñ6

1499381

a) ..сю

Й,.Р7 г) Редактор Н. Тупица

Заказ 5951 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

9

ФиаS

Составитель ., И, Загинайко

Техред И.Дидык Корректор С. Иекмар