Устройство для коррекции бинарного изображения

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено автономно или в составе специализированных быстродействующих распознающих систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выделения контура бинарного изображения. Устройство содержит блок 1 ввода бинарного изображения, блок 2 расфокусирования бинарного изображения, цифровой фильтр 3, блок 4 синхронизации, элемент НЕ 5, элемент И 6 и блок 7 вывода бинарного изображения. Введение новых блоков и конструктивных связей позволило, вычитая с учетом задержки распространения из сигнала с выхода блока 2 сигнал с выхода цифрового фильтра 3, выделить на бинарном зашумленном изображении его контуры. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (5D 4 G 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4289384/24-24 (22) 30.06.87 (46) 15.12.89. Бюл. У 46 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Ю.Н. Остапчук ,(53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1059585, кл. G 06 К 9/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1167633, кл. G 06 К 9/00, 1982. (54) УСТРО11СТВО ДНЯ КОРРЕКЦИИ БИНАРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено автономно или в составе специализированных быстродей2 ствующих распознающих систем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет выделения контура бинарного изображения. Устройство содержит блок 1 ввода би— нарного изображения, блок 2 расфокусирования бинарного изображения, цифровой фильтр 3, блок 4 синхронизации, элемент НЕ 5, элемент И 6 и блок 7 вывода бинарного изображения.

Введение новых блоков и конструктивных связей позволило, вычитая с учетом задержки распространения из сигнала с выхода блока 2 сигнал с выхода цифрового фильтра 3, выделить на бинарном зашумленном изображении его контуры. 4 ил.

1529259

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено автономно или в составе специализированных быстродей5 ствующих вычислительных систем распознавания образов в реальном масштабе времени за счет распознавания контуров изображений различных объектов в условиях действия шумов. 10

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет выделения контура бинарного ,изображения.

На фиг. 1 представлена структурная 15 схема устройства для коррекции бинарного изображения; на фиг. 2 — пример исходного бинарного изображения; на фиг. 3 — изображение, которое формируется с выхода блока расфокусирования бинарного изображения; на фиг. 4 изображение, получаемое с первого выхода цифрового фильтра; на фиг.5 обработанное изображение.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 25 ввода бинарного изображения, блок 2 расфокусирования бинарного.изображения, цифровой фильтр 3, блок 4 синхронизации, элемент НЕ 5, элемент И

6, блок 7 вывода бинарного изображе- 30 ния .

Блок 2 расфокусирования бинарного изображения (фиг.1) состоит из последовательно соединенных двух однотактовых элементов 8 и 9 задержки, элемента 10 задержки на п-2 такта, двух однотактовых элементов 11 и 12 задержки, элементы 13 задержки на п — 2 такта, двух однотактовых элемен— тов 14 и 15 задержки и элемента ИЛИ

16, девять входов которого соединены с входом однотактового элемента 8 задержки и с выходами элементов 8-15 задержки.

Цифровой фильтр 3 (фиг.l) состоит из последовательно соединенных двух однотактовых элементов 17 и 18 задержки, элемента 19 задержки на п-2 такта, двух однотактовых элементов

20 и 21 задержки, элемента 22 задержки на и-2 такта, двух однотактовых элементов 23 и 24 задержки и элемента И 25, девять входов которого соединены с входом однотактового элемента 17 задержки с выходами элементов

17-24 задержки.

Блок 1 ввода бинарного изображения служит для формирования и подачи отсчетов обрабатываемого изображения в определенном порядке (отсчет за отсчетом вдоль строк изображения и далее строка за строкой вдоль кадра) и выполнен в виде телевизионного устройства ввода изображения с дискретизатором и пороговым устройством для бинарного квантования. На его выходе формируется изображение, в котором темные области передаются отсчетами, равными 1, а светлые — 0 (фиг.2).

Блок 6 вывода бинарного изображения предназначен для выдачи отсчетов обработанного изображения. Блок 4 синхронизации выполнен в виде генератора тактовой частоты, формирователей стандартных строчных и кадровых синхро — и гасящих импульсов. Тактовые импульсы с его выхода осуществляют синхронный сдвиг информации на всех элементах задержки блоков 2 и З.Эле— менты задержки 8-15 и 17-24 состоят из регистров сдвига соответствующей длины 1 или и-2 разрядов, в которых под воздействием тактовых импульсов из блока 4 синхронизации осуществляется сдвиг на один разряд за такт.

Если предлагаемое устройство применяется совместно с другими, выполняющими какие †ли иные функции обработки изображения, например, обнаружение линий, выделение особенностей изображения, и т.п., то в качестве блоков 1 ввода и 7 вывода бинарных изображений необходимо использовать соответствующий блок сопряжения с предыдущими и последующими устройствами.

Устройство работает следующим образом.

Отсчеты. бинарного изображения, получаемые на выходе блока 1 ввода бинарного изображения, подаются с частотой, определяемой блоком 4 синхронизации, на вход блока 2 расфокусирования бинарного изображения, в ко— тором с помощью элементов 8-15 задержки и элемента ИЛИ 16 выполняется операция логического суммирования сигналов соседних девяти элементов. Если хотя бы в одном из них была логическая единица, то на выходе элемента

ИЛИ 16, а следовательно„ и на выходе блока 2 расфокусирования бинарного изображения тоже появляется сигнал логической единицы. Таким образом рекурентно такт за тактом осуществляется обработка каждого элемента изображения. Пример результата такой об5 1529259

6 работки приведен на фиг.3. Видно, как сглаживаются края, исчезает шум в виде одноклеточных нулевых (белых) всплесков исходного бинарного изоб5 ражения .

Информация об элементе, который находится в центре перемещающегося окна обработки (размер окна 3"3 элемента), поступает на выход блока 2 расфокусирования бинарногоизображения с запаздыванием на п-1 такт относительно его поступления на вход блока.

Аналогично работает цифровой фильтр 3. Сигнал с его входа поступает на элементы задержки 17-24 и с их выходов — на девять входов элемента И 25. В случае совпадения логических единиц на всех элементах пере- 20 мещающегося окна обработки на выходе элементов И 25 и, следовательно, на первом выходе цифрового фильтра 3 появляется сигнал логической единицы.

Пример обработанного таким образом 25 изображения приведен на фиг.4.Изображение имеет сглаженные края,отсутствует одноклеточный шум нулевых (белых) всплесков исходного изобра— жения, и размеры полученного изображения совпадают с размерами исходного.

Далее осуществляется следующая обработка полученного изображения . выделяются только те элементы, которые принадлежат изображению, полученному с выхода блока 2 расфокусирования бинарного изображения, и одновременно не принадлежат изображению, полученному с выхода цифро— вого фильтра 3. Эту обработку осуществляют элементы НЕ 5 и 6.

Сигнал на первый вход элемента

И 6 поступает с первого выхода циф— рового фипьтра 3 через элемент НЕ 5.

Поскольку информация об обрабатывае— мом в данный момент времени элементе изображения (он находится в центре окна обработки) поступает на первый выход цифрового фильтра 3 с запаздыванием на и-1 относительно его поступления на вход фильтра 3, необходимо на второй вход элемента И 6 подать информацию, поступающую с выхода блока 2 расфокусирования бинарно— го изображения, также с запаздыва— нием на и-1 такт. Это реализовано подключением второго входа элемента И 6 к выходу элемента 20 задержки цифрового фильтра 3.

Сигнал с выхода элемента И 6 поступает на второй информационный вход блока 7 вывода бинарного изображения, где, собственно, н формируется изображение контура исходного бинарного изображения.

Время обработки не зависит от структуры исходного изображения.Об— работка изображения производится в темпе поступления отсчетов и обработанное изображение поступает на блок 7 вывода бинарного изображения с задержкой на 2n+2 такта, что связано с прохождением сигнала через элементы задержки. Характерной особенностью реализации блоков 2 расфокусирования бинарного изображения и цифрового фильтра 3 является отсутствие блоков запоминающих устройств на кадр для хранения исходных и обработанных величин отсчетов матрицы изображения.

Таким образом, введение в устройство новых блоков и конструктивных связей позволяет расширить его функ— циональные возможности, что выражается в появлении возможности рас— познавать на бинарном зашумленном изображении его контуры. С помощью предлагаемого устройства можно на бинарном изображении удалять шумовые пятна и линии, поперечные размеры которых равны одной клетке.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для коррекции бинарного изображения, содержащее блоки ввода и вывода бинарного изображения, блок синхронизации, блок расфокусирования бинарного изображения и циф— ровой фильтр, причем выход блока ввода бинарного изображения подключен к информационному входу блока расфокусирования бинарного изображения, выход которого соединен с информационным входом цифрового фильтра, тактовые входы блоков ввода и вывода бинарного изображения, блока расфокусирования бинарного изображения и цифрового фильтра подключены к выходу блока синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це— лью расширения функциональных воз— можностей за счет выделения контура бинарного изображения, в устройство

1529259 .введены элемент НЕ и элемент И, при этом первый выход цифрового фильтра через элемент НЕ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу цифрового фильтра, а выход — к информационному входу блока вывода бинарного изображения.