Устройство для селекции изображений объектов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства - достигается введением второго и третьего коммутаторов, блока памяти и блока выдачи данных, что позволяет измерить параметры объектов в изображении за время считывания одного кадра. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1661807 А1 (11)s G 06 К 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677164/24 (22) 06;03.89 (46) 07.07,91. Бюл. В 25 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.Л.Држевецкий, P,А.Абульханов, А.Г.Царев и В.Н.Контишев (53) 681.327,12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1312621, кл. G 06 К 9/46, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1525718, кл. 20.01.87.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных системах технического зрения.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Сущность изобретения состоит в том, что при построчном считывании изображе. ний формируется бинарное изображение, Структура матрицы, представляющая бинарное иэображение, такова, что темным элементам иэображения объектов соответствуют отсчеты а), равные и1". а светлые равны "0", где! — текущий номер элемента в строке, j — текущий номер строки. Связанным темным элементам изображения объектов с отсчетами ан, равными и1", присваиваются одинаковые номера, соответствующие условному номеру объекта.

Граничные связанные элементы изображения образуют контур с отсчетами а — равными единице, Для изображения объекта можно указать внешний контур и несколько контуров, каждый из которых ограничивает соответствующие отверстия..

Для каждого из изображений объектов, свя(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения, Цель изобретения — повышение быстродействия устройства — достигается введением второго и третьего коммутаторов, блока памяти и блока выдачи данных, что позволяет измерить параметры объектов в изображении за время считывания одного кадра. 4 ил, занных контурным элементом, присваива- З ются также одинаковые номера, соответствующие его условному номеру.

Описание объекта с отверстиями состоит из двух частей: условного номера объекта и условного номера контура. При этом, если условный номер контура равен единице, подсчитываются для данного объекта длина внешнего контура и площадь объекта. Если условные номера контуров отличны от единицы, то подсчитываются для каждого объекта длина соответствующего контура отверстия и его площадь. При этом вычисление площадей и значений длины контура для всех объектов происходит за один кадр считывания независимо от числа объектов и отверстий в них. гта фиг.1 представлена схема устрсиства; на фиг,2 — схема блока памяти; на фиг.3 — структурная схема блока выдачи данных; на фиг.4 — схема второго и третьего коммутаторов, Устройство селекции изображений объектов (фиг.1) содержит телевизионный датчик 1, блок 2 квантования, генератор 3 тактовых импульсов, второй коммутатор 4, 1661807

ГО

30

40

55 блок 5 измерения длин контуров, первый элемент 6 задержки, первую схему 7 сравнения, блок 8 селекции контуров, блок 9 формирования кода иэображения. блок 10 памяти, дешифратор 11, блок 12 анализа кодов, блок 13 управлейия, первый регистр

14, блок 15 суммирования, первый счетчик

16, первые элементы НЕ 17, И 18, первый коммутатор 19, блок 20 выдачи данных и третий коммутатор 21, Блок памяти (фиг.2) содержит второй элемент 22 задержки, узел. 23 задержки, элемент ИЛИ 24, четвертый коммутатор 25, второй регистр 26 и элемент НЕ 27, Блок выдачи данных (фиг.3) содержит второй счетчик 28, вторую схему 29 сравнения, третий элемент 30 задержки,. второй элемент И 31.

Втопой и третий коммутаторы (фиг.4) содержат третий элемент 32 задержки и пятый коммутатор 33.

Устройство работает следующим образом.

В режиме считывания изображения телевизионным датчиком 1 на первые управляющие входы коммутаторов 19 и 23 подается "1", обеспечивая подключение выхода регистра 14 через коммутатор 19 к адресному входу блока 8 селекции контуров, а также подключение к адресному входу блока 5 измерения длины контуров, выхода блока 8 селекции контуров и выхода регистра 14 через коммутатор 4 и, кроме того, подключение к адресным входам блока 15 суммирования, выхода блока 10 памяти и выхода регистра 14 через коммутатор 1. При этом код на адресном входе блока

5 измерения длины контуров определяется кодом номера объекта и кодом номера контура, а код на адресном входе блока

15 суммирования определяется кодом но. мера объекта и отверстия.

Сигналы; соответствующие изображению объекта с выхода телевизионного дат чика 1 поступают на аналоговый вход блока квантования 2, где происходит преобразование видеосигналов в двухградационные, С выхода блока 2 квантования сигналы поступают на второй вход блока 5 измерения длины контурОв, с первого выхода которого сигналы„соответствующие граничным элементам изображения, подаются на вход блока 8 селекции контуров, Двухградационные сигналы с выхода блока 2 квантования поступают также через элемент 6 задержки на второй информационный вход блока 9 формирования кода изображения, С выхода блока 9 импульс длительностью в один такт соответствует начальному элементу изображения и поступает на суммирующий вход счетчика 16, увеличивая его код на единицу и код которого определяет текущий номер объекта. Код номера объекта с первого вы- хода блока 9 поступает на входы регистра 14 и дешифратора 11, на выходе последнего будет "1", если код на его входе больше нуля. При этом условии код номера объекта заносится в регистр 14.

С первого выхода блока 8 селекции контуров на первый адресный вход блока 10 памяти и на вход схемы сравнения поступает код, имеющий одинаковое значение для всех связанных элементов, причем код элементов, соответствующий внешнему периметру объектов, будет (0001), первому внутреннему отверстию — (0010), второму внутреннему отверстию — (0011) и т.д.

На второй адресный вход блока памяти и второй вход схемы 7 сравнения постоянно подан код (0001). В этом случае, если на выходе дешифратора 11 "1", код (0001) с второго адресного входа блока 10 памяти через коммутатор 25 поступает на вход регистра 26 и заносится в него в том случае, если на выходе дешифратора 11 "О", а если код на выходе блока 8 селекции контуров больше чем 0001, то на выходе схемы 7 сравнения — "1". При этом код с выхода блока 8 задержкой на один такт в узле 23 задержки поступает через коммутатор 25 на вход регистра 26 и заносится в него по наличии "1" на выходе схемы 7 сравнения с задержкой на один такт на.элементе 22 задержки. Код на выходе регистра имеет значение, равное коду соответствующей границы, но,для области элементов отверстия которых of.раничиваются данной границей, На выходе блока 12 анализа уровень "1" соответствует для всех элементов объектов, которые охватывают внешний контур и при поступлении уровня "1" на первый вход блока суммирования в нем по соответствующей совокупности адресов формируется код, соответствующий площади каждого объекта и площади отверстия, принадлежащего соответствующему объекту.

Код, соответствующий длине контуров, формируется по соответствующей совокупности адресов в блоке 5, измерения длины контуров. Код, соответствующий числу контуров для каждого объекта, формируется по совокупности адресов в блоке, 8 селекции контуров и второго выхода подается на один из входов схемы 29 сравнения блока 20 выдачи.

Для выдачи информации из устройства в ЭВМ в конце кадра считывания на первый вход блока 13 управления задается запускающий импульс. С появлением на втором выходе блока 13 управления "1".

1661807

55 е которая подается на вторые управляющие входы коммутаторов 19, 33, 4 и 21, первый вход элемента И 18.и входы начальной установки блоков5и 8и блока15суммирования, код с выхода счетчика 16 подключается к выходу коммутатора 19, а код с выхода счетчика 28 блока 20 выдачи подключается к выходу коммутаторов 33, 4 и 21.

С выхода коммутаторов 21 и 19 снимается код„определяющий номер изображения,и номер контура в объекте.

С выхода блока 15 суммирования снимается код, определяющий площадь изображения (или соответствующего отверстия изображения), с второго выхода блока 5 код, определяющий длину внешнего контура (или внутренних отверстий).

С выхода элемента И 18 снимаются импульсы, наличие которых является признаком присутствия информации на выходе устройства. 3а счет перебора всех кодов счетчика 16 и счетчика 28 блока 20 выдачи в пределах кода числа контуров для каждого объекта на выходе устройства получают информацию о всех объектах после считывания кадра изображения. К началу следующего кадра устройство готово к приему информации следующего кадра. Перебор кодов счетчика осуществляется за счет поСтупления íà его вычитывающий вход импульсов с выхода элемента И 31, которые формируются с задержкой на один такт на элементе 30 задержки после сравнения текущего кода счетчика 28 и кода числа контуров, на схеме 29 сравнения, При этом счетчик 28 устанавливается в исходное состояние. Поступление импульсов модификации на вход счетчика 28 происходит до тех пор, пока код счетчика не будет нулевым.

Синхронизация работы устройства осуществляется генератором 3 тактовых им.пульсов, частота импульсов с выхода которого в и раз выше частоты строчной развертки телевизионного датчика.

Формула изобретения

Устройство для селекции изображе- ° ний объектов, содержащее последовательно соединенные телевизионный датчик, блок квантования и первый элемент задержки, выход которого соединен с информационным входом блока формирования кода изображения, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактирующими входами первого элемента задержки, блока формирования кода иэображения, блока управления, блока измерения длин контуров, блока селекции контуров, блока анализа кодов, лока суммирования и с первым входом

45 первого элемента И, дешифратор, выход которого соединен с управляющим входом первого регистра, выход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора, второй информационный выход которого соединен с выходом первого счетчика, вход пуск блока управления является входом пуск устройства, вход сброс блока управления и управляющий вход блока формирования кода изображения соединены с выходом первого счетчика, первый выход блока управления соединен с управляющими входами блока измерения длин контуров, блока селекции контуров, блока суммирования, с вторым входом первого элемента И, с первым управляющим входом первого коммутатора и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым управляющим входом первого коммутатора, выход которого соединен с первым управляющим входом блока селекции контуров, первый выход которого соединен с первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой является первым информационным входом устройства, а выход соединен с управляющим входом блока анализа кодов, выход которого соединен с первым информационным входом блока суммирования, информационный вход блока анализа соединен с выходом дешифратора, первый выход блока измерения длин контуров, второй является первым выходом устройства, выход блока суммирования является вторым выходом устройства, выход первого элемента И является третьим выходом устройства, второй выход блока формирования кода изображения соединен с входом дешифратора и с информационным входом первого регистра, выход блока квантования соединен с информационным входом блока измерения длин контуров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения бьстродействия устройства, в него введены- Gr.o:; выдачи данных, второй и третий коммутаторы и блок памяти, вход данных которого соединен с выходом первой схемы сравнения, первый управляющий вход блока памяти соединен с выходом дешифратора, второй управляющий вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй адресные входы блока памяти соединены с первым выходом блока селекции контуров и с первым информационным входом устройства, второй выход блока селекции контуров соединен с управляющим входом блока выдачи данных, информационный вход которого соединен с вторым выходом блока управления, тактовый вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый вы1661807 сброд

k ТактаВо ц ярд ход блока выдачи данных соединен с первыми информационными входами второго и третьего коммутаторов, второй информационный вход второго и третьего коммутаторов соединены с первым выходом блока селекции контуров и с выходом блока памяти, третьи соединены с выходом первого коммутатора, а управляющие входы соединены с первым выходом блока управления, выход второго коммутатора соединен с вторым управляющим входом блока измерения длин контуров, третий управляющий вход

В» à3ðåñЛ Вхадрес.2 которого является входом логической единицы устройства, выход второго коммута-. тора соединен с вторым информационным входом блока суммирования и,является чет5 вертым выходом устройства, второй выход блока выдачи данных соединен с вычитающим входом первого счетчика, второй информационный вход блока анализа кодов соединен с входом логической единицы ус10 тройства, второй управляющий вход блока суммирования соединен с шиной логического нуля устройства.

1661807

Я. Одресныо

РигЗ

Ад)э ВсныВ дхОдб!

Фиг Ф

Составитель А.Глотов

Редактор А.Козориз Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Заказ 2127 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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