Устройство для нормализации изображений объектов

 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройству для нормализации изображений объектов, и может быть использовано при решении задачи распознавания образов. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Цель достигается путем увеличения изображения до максимально допустимых значений, что обеспечивается введением второй группы элементов И, второго счетчика, второго триггера, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки и инвертора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ COSETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С 06 K 9/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rlO изоБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ ССОР (21) 4482894/24-24 (22) 14.09.88 (46) 07.06.90. Бюл. Р 21 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д,Калмыкова (72) IO.Н.Ефимов (53) 681.327..12 (088.8) (56) Патент СИА N - 4208651, кл. 340-146 3, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1456978, кл. 0 06 К 9/36, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ

ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике,в частности к устройству для нормализации изображений объектов, и может быть использовано при распознавании образов., Цель изобретения — повышение -.î÷ности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок памяти.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 памяти, первый 2 и второй 3 счетчики, первый элемент И 4, первый 5 и второй 6 триггеры, регистр 7, мультиплексоры 8, первый 9, второй 10 и третий 11 элементы задеркки, ключи

12, первую 13 и вторую 14 группы элементов И, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 элементы И, первый 19, второй 20, третий 21 элемен-. ты KIH, первую 22 и 23 и вторую 24„.SU„„4 А1 с

1 (57) Изобретение относится к област-.:, автоматики, в частности к устройству для нормализации изображений объектов, и может быть испдльздвано пш решении задачи распознавания образо

Цель изобретения состоит в повышенн1 точности устройства. Цель достигается путем увеличения изображения до максимально допустимых значений, что обеспечивается введением второй группы элементов И, второго счетчика,. второго триггера, четырех элементов

И, двух элементов ИЛИ, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки н инвертора. 1 з. . t-nu, 2 ил.

26 группы элементов ИЛИ, инвертор

27.

Блок памяти (фиг. 2) содержит регистры 28, мультиплексоры 29 и элементы И 30.

Устройство работает следующим образом.

Устройство может работать в одном из четырех режимов, инициируемых подачей пускового импульса на соответствующий вход "Пуск 1", "Пуск 2", "Пуск 3", "Пуск 4".

Первый и второй режимы соответствуют случаям, когда коэффициент масштабирования заранее не известен, его нужно определить в процессе но,"мализации. Изображение в рез льты; выполнения первого режима станови с нормированным и принимает максим..ч:

1569854

Так как счетчик 2 установлен в нулевое состояние, то на выходе элемен- 25 та И 4 появляется "1", так что на выходе элемента И 20 будет " 1". На выходах всех мультиплексоров 8 будут логические "1 . Тем самым ключи 12 будут открыты по первь м входам.

Импульс "Пуск 1" через элемент

ИЛИ 24 поступает на первый вход блока 1, т.е. на первые. управляющие входы мультиплексоров 29. Мультиплексоры 29 построены таким образом, что при подаче сигнала на первые управляющие входы они пропускают на свои выходы информацию о первой группе входов устройства.

Импульс "Пуск 1" через элемент 40

ИЛИ 25 поступает также на вход элемента 11 задержки и задержанный этим элементом на время переходных процессов в узлах 2, 14, 20, 7, 8 поступает на единичный вход триггера 6. 45

Триггер 6, находясь в единичном состоянии, поддерживает элемент И 18 открытым для прохождения тактирующих импульсов (ТИ). Тактирующие импульсы проходят через элемент 9 задержки и поступают на вторые входы ключей 12, открытых по первым входам мультиплексорами 8. Импульсы с выходов ключей

i2,поступают на синхровходы блока 1.

Первый такой импульс, совпадающий с импульсом "Пуск 1", вызывает прием компонентов изображения в блок 1.

Таким образом, после окончания импульса "Пуск 1" узлы 2, 3, 5, 7

35 ные размеры в вертикальном направлении, а в результате выполнения второго режима становится нормированным и принимает-максимальные размеры в горизонтальном направлении. Третий и четвертый режимы соответствуют случаям, когда коэффициент масштабирования задается извне, изображение увеличивает Свои размеры соответственно в вертикальном и гориэонталь-..

10 ном направлениях, но может отличаться от нормированного.

Режим нормирования в вертикальном направлении инициируется импульсом на входе-. Пуск 1 . Этот импульс проII Il

15 ходит через элемент ИЛИ 23 на входы установки в "0" триггера 5, счетчика 3 и старшего дополнительного разряда первого .счетчика 2. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 25 на вхо20 цы установки в "0" счетчика 2 и регистра 7 ° находятся в нулевых состояниях, триггер 6 — в единичном состоянии, а в блоке 1 зафиксировано исходное изображение.

Далее выполняется этап подвода изображения к верхней границе растра.

На этом этапе узлы 2, 3, 5, 7 находятся в нулевых состояниях, а триггер 6 - в единичном.

Поскольку нициирующие импульсы

"Пуск 1" — "Пуск 4" отсутствуют, то на выходах элементов ИЛИ 24 — 26 имеются логические "0", а на выходе инвертора 27 - логическая "1". Этим обеспечивается передача информации из нижних регистров 28 блока 1 в верхние строковые регистры 28. Хаким образом, при подаче каждого импульса изображение в блоке 1 смещается вверх на одну строку. Этот процесс повторяется до тех пор, пока в верхнем строковом регистре 28 блока 1 появится хотя бы один единичный компонент. С этого момента начнется этап определения размера изображения по вертикали.

К этому моменту элемент И 16 открыт по первому входу потенциалом с инверсного выхода дополнительного разряда счетчика 2, При появлении в верхнем строковом регистре 28 блока 1 хотя бы одного единичного компонента на выходе элемента ИЛИ 21 появляется

"1" и элемент И 16 открывается также по третьему входу. Импульс, прошедший через открытый элемент И 18 и элемент 9 задержки и вызвавший сдвиг изображения в блоке 1, задерживается дополнительно элементом 10 задержки на время переключения узлов

12, 1, 21 и поступает на второй вход элемента И 16 ° Таким образом, на выходе элемента И 16 появляется импульс, который, пройдя через элемент ИЛИ 22, устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Триггер 5, перейдя в единичное состояние, поддерживает открь тым элемент И 15, так что тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчика 2.

Элемент И 14 с момента, когда счетчик 2 выходит иэ нулевого состояния, перестает выдавать единицу на первый вход элемента ИЛИ 20, однако на его остальные входы при некоторых состояниях счетчика 2 поступают единичные сигналы, снимаемые с второй группы выходов элема: тов И 14, 69854

5 15

При сдвигах изображения в блоке 1 любая строка, имеющая хотя бы один единичный компонент, вызывает появление импульса на выходе элемента И

16, которые подсчитываются счетчилом

3. Таким образом, за время полного оборота изображения в блоке 1 в счетчике. 3 4юрмируется размер изображения по вертикали. После К-импульсов основные разряды счетчика 2 сбрасываются а ""0"., а дополнительный разряд переходит в единичное состояние.

Далее выполнястся этап увеличения размера изображения.На этом этапе дополнительный разряд счетчика 2 находится в единичном состоянии, поэтому элемент

И 16 закрыт по первому входу и содержимое счетчика 3 не изменяется. В счетчик 2 продолжают псступать импульсы и содержимое его увеличивается. По мере увеличения содержимого счетчика 2 на выходе элемента ИЛИ

20, так же как и на предыдущем этапе, образуется пбток равномерно распреде.ленйых импульсов, число:которых при галном заполнении счетчика 2 равно размеру растра. Импульсы открывают элемент И !7 по второму входу, который открыт также па первому входу единичным потенциалом с.прямого выхода дополнительного разряда счетчика 2. Таким образом, тактовые импульс1, . задержи-;ные первым элементом 9 задержки на время переключения узлов

?, 4 и 20, поступают на информационный и сдвигавый входы регистра 7. При поступлении каждого такого импульса нижние разряды регистра 7 заполняются единицами, Поток равномерно распределенных импульсов, содержащий столько импульсов, сколько их содержит размер растра, поступает через ключи

12 на синхравходы нижних строковых регистров 28, т.е. регистров, сооТ ветствующих разрядам регистра 7, заполненньм единицами..

Одноименные выходы элементов И 14 счетчика 3 подключены к элементам первой группы элементов И 13 так, чта на его выходах образуются конъюнкции.

Эти конъюнкции объединяются в дизъюнк" цию с помощью элемента ИЛИ 19.

Поток импульсов пас "пает через ключи 12 на синхравходы верхних стро-. ковых регистров 28, т.е. регистров, соответствующих разрядам регистра 7, содержащим нули.

После приема К-импульсов счетчик

2 вновь переполняется и го допалн1тельный разряд переходит в нулевое

5 состояние. Импульс переполнения дополнительного разряда сбрасывает триггер 6 в нулевое состояние, что закрывает элемент И 18 и прекрашает поступление тактирующих импульсов, Импульс переполнения дополнительного разряда счетчика 2 поступает на выхо,;

"Конец" и свидетельствует об окончании нормирования в вертикальном направлении ° !

5 Нормированное изображение может быть считано подачей на четвертной вход регистра результата сигнала

"Выдача".

Режим нормирования в горизонтальном направлении инициируется импульсом на входе "Пуск 2". При этом полагается,:что этот режим выполняется после режима вертикального нормирования и изображение сохраняется в регистре блока 1. И пульс "Пуск 2", так же как и кчпульс "Пуск 1", приводит все узлы устройства в исходные состояния: счетчик 2, счетчик 3, триггер 5, регистр ? — в нулевые ссс30 таяния; триггер 6 — в единичное состояние. В отличие от импульса "Пуск 1" импульс "Пуск 2" вызывает не прием изображения в регистр блока i а поо ворот его на 90, так как этот импульс подается на третий вход блока 1.

Дальнейшая процедура полностью совпадает с процедурой режима вертикального нормирования. Нормированное изображение может быть считана подачей импульса на вход Выдача".

Реж и увеличения размера в верти" кальнам направлении инициируется импульсом на входе Пуск 3 . Пройдя через элемент ИЛИ 24 на первый вход

45 блока 1, этот импульс вызывает прием компонентов изображения. Пройдя через элемент ИЛИ 22, этот импульс устанавливает в единичное состояние триггер 5 и дополнительный разряд первого счетчика 2, а также, поступив на разрешающий вход счетчика 3, обеспечивает прием счетчиком 3 неко торого числа. Этот импульс, пройдя через элемент ИЛИ 25, устанавливает

55 в нулевые состояния счетчик 2 и регистр 7, задержанный элементом 1! задержки на время переключения узяаз

1, 2, 3, 7, устанавливает триггер 6 в единичное состояние, что обеспечи-.

1569854 вает прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 2 и через элемент 9 задержки и ключи 12 на входы блока 1. Таким образом, состояние устроиства полностью соответст5 вует состоянию его в режиме нормирования по вертикали после этапа определения размера и перед этапом увеличения размера изображения, Дальнейшая процедура, выполняется под воздействием тактовых импульсов, полностью совпадает с процедурой на этапе увеличения размера при вертикальном нормировании, 15

Режим увеличения размера по горизонтали инициируется импульсом на входе "Пуск 4". При этом полагается, что этот режим выполняется после режима увеличения размера в вертикальном направлении и изображение сохранено в блоке 1. Импульс "Пуск 4" приводит все узлы устройства в исходные состояния: счетчик 2 и регистр 7 — н нулевые, счетчик 3 принимает информацию, триггер 5 и триггер 6 устанавливаются в единичные состояния.

В отличие от импульса "Пуск 3" имчульс "Пуск 4" вызывает не прием изображения в блок 1, а поворот его на

90, так же как и импульс "Пуск 2".

Дальнейшая процедура полностью совпадает с процедурой режима увеличения размера по вертикали. Увеличенное изображение может быть считано

ll и 35 подачей импульса на вход Выдача

Основное достоинство устройства заключается в обеспечении способности его приводить изображения произвольных размеров к стандартному, 40 максимально допустимому данным растром, т.е. выполнять нормирование изображения по размерам, При этом сохранена способность известного устройства увеличивать размеры изображения в соответствии с заданным извне коэфАициентом масштабирования.

Формула изобретения

1. Устройство для нормализации иэображений объектов, содержащее блок памяти, синхронизирующие входы которого подключены к выходам соотнетст" вующих ключей а инАормационные вхоФ

55 ды являются первыми информационными входами групп устройства, мультиплексоры, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами регистра, а выходы подключены к одним входам ключей, другие входы ко" торьж соединены с выходом первого элемента задержки, первый элемент

ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первый триггер, первый счетчик и перньп» элемент И, о т л и ч а ю щ ее с я тем,, что,,с целью повышения точности устройства, оно содержит второй счетп»к, информационные нходы которого являются информационными входами второй группы устройства, а выходы подключены к одним входам элементов И первой группы, элементы И второй группы, входы которых соединены с соответствующими информационными выходами первого счетчика, а выходы подключены к другим входам элементов И первой группы, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И второй группы и первого элемента И, входы которого подключены к соответствующим выходам первого счетчика, второй элемент И, один вход которого соединен с прямым выходом первого триггеI ра, а выход подключен к синхронизирующему входу первого счетчика, элементы ИЛИ первой группы, входы которых являются соответствующими синхронизирующими входами устройства, а выходы соединены с входами первого триггера, с установочными входами первого и второго счетчиков, с инАормационным входом дополнительного разряда первого счетчика и с разрешающим входом второго счетчика, второй элемент задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента задержки„ третий элемент ИЛИ, входы которого соединены с инАормационными выходами первой группы блока памяти, инАормационные выходы второй группы которого являются инАормационными выходами второй группы устройства, третий элемент И, входы которого соединены с нь»ходами второго элемента задержки, третьего элемента ИЛИ и первого счетчика, а выход подключен к тактирующему входу второго счетчика и к третьему входу соответствующего элемента

ИЛИ первой группы, четвертый элемент

И, входы которого соединены с соотнетстн- onym выходом первого счетчика, выходами второго элемента ИЛИ и nерного элемента задержки, а выход подключен к управляющем входу регистра, 1569854

10 пятый элемент И, один вход которого является первым тактирующим входом устройства, а выход соединен с входами первого элемента эадержки и второго элемента И, второй триггер, единичный вход которого подключен к выходу переноса первого счетчика, а выход соединен с другим входом пятого элемента И, элементы ИЛИ второй группы, входы которых подключены к соответствующим синхрониэирующим входам устройства, первый выход соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй выход - с установочными входами первого счетчика и регистра, а третий выход подключен к второму управляющему входу блока памяти, третий элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом элементов ИЛИ второй группы, а выход подключен к нулевому входу второго триггера, и инвертор, вход которого соединен с вторым выходом элементов

ИЛИ второй группы, а выход падключей к третьему управляющему входу блока памяти, тактирующий вход которого является вторым тактирующим входом

5 устройства.

2. Устройства по п. 1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что блок памяти содержит регистры, синхрониэнрующие входы которых являются сннхропч1О зирующими входами бпока, инфармацианные входы соединены с выходами соответствующих мультиплексоров, управляющие входы которых являются уп-!

5 равляющнми входами блока, информационные входы подключены к выходам:-.оатветствующих регистров, и элементы

И, одни входы которых являются тактирующим входом блока, другие соедине20 ны с выходамн соответствующих регнст" ров, а выходы являются няформационяь .ми выходами первой группы блока, информационные выходы второй группы которого являются выходами соответэ5 ствующего регистра.

1569854

Составитель Т.Ничипорович

Редактор Л.Зайцева Техред M.Õoäàíí÷ Корректор О.Кравцова

Заказ 1451 Тираж 563 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101