Устройство для выделения контуров и их элементов в изображениях объектов

 

вгтских стичгских (505 G 06 V, 9/46

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕЛ ЬСТВУ ( ( ( ( с ( ( (Т

1 (б р р н с

A э с г с р р

1) 4817448/24

2) 23.04.90

6) 30.08.93. Бюл. lJ.. 32

1) Белорусский государственный универтет им.U.È.Ëенина

2) В,И.Лебедев

6) Авторское свидетельство СССР

930326, кл. G 06 К 9/46, 1982, 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ КОНРОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ИЗОБРАЖЕN5IX ОБЪЕКТОВ

7) Изобретение относится к области авто-. атики и вычислительной техники и может ть использовано для распознавания и обботки зрительной информации. УстройстИзобретение относится к автоматике и числительной гехнике, может быть исльзовано для распознавания и обработки ительной информации.

Цель изобретения — повышение точнои устройства.

На фиг,1 представлеча блок-схема устйства; на фиг.2 — конструктивное выполние решающего блока.

Устройство включает фотоэлектричеий преобразователь 1. выполненный в виматрицы фотоприемных элементов; менты 2 задержки первой группы; эленты 3 задержки шестой группы; распреитель 4 импульсов; блок 5 индикации, ержащий коммутатор 6, ключи 1 первой ппы, ключи 8 второй группы и графичей индикатор 9, выполненный в виде матцы светоизлучающих элементов; шающие блоки 10, содержащие инвертоSU „„1837336 А1 во содержит фотоэлектрический преобразователь 1, элементы 2 задержки первой группы, элементы 3 задержки шестой группы, распределитель 4 импульсов, блок 5 индикации, коммутатор 6, ключи 7 первой группы. ключи 8 второй группы, графический индикатор 9, решающие блоки 10, инверторы, элементы задержки второй и третьей групп, соответственно, селектор, элемент И первой группы, элементы ИЛИ первой и второй групп, элементы задержки четвертой и пятой групп, элегленты первой и второй групп, элементы четвертой и пя,ой групп, элементы ИЛИ вЂ” НЕ первой и второй групп. элемент

ИСКЛЮЧА!ОЩЕЕ ИЛИ. 1 з.п. ф-лы. 2 ил ры 11, элементы 12 задержки второй группы, элемент 13 задержки третьей группы, селектор 14, элементы И 15 первой группьк элемент ИЛИ 16 первой группы, элемент

ИЛИ 17 второй группы, эле лент iH задержки четвертой группы, элемент 19 задержки пятой группы, элемент И-НЕ 20 первой группы, элемент И-НЕ 21 второй группы, элемент И 22 второй группы, элемент И 23 третьей группы. элемент И 24 четвертой группы, элемент И 25 пятой группы, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ 26 первой группы. элемент ИЛИ—

НЕ 27 второй группы, зле лент ИСКЛ ЮЧЫ1ОЩЕЕ ИЛИ 28.

На фиг.1 и 2 показаны также входы 2938 и выходы 39-47 узлов и блг>ков ус ройства.

Селектор 14 выделяет первый и последний импульсы из пачек Bxojlной посл,,ов1 тельности импульсов, предст;.вл:l ".щих!

iso с,> ()

iс ) 1837336 собой значения яркости элементов столбца изобра>кения, дискретизированные и квантованные нэ два уровня с помощью фотоэлектрического преобразователя .1.

Переход. фон-объект представляет собой первый импульс в пачке, а переход обьектфон-последний.

Распределитель 4 импульсов формирует на выходах сигналы Y>, Yz,...,Yè возбуждения адресных шин и сигнал Yg+> возбуждения шины стирания информации фотоэлектрического преобразователя 1, а на выходах — сигналы У2, Y3,...., YN+1 возбуждения адресных шин графического индикатора 9.

Устройство работает следующим образом.

Входное оптическое изображение, преобразованное в электрические сигналы в фотоэлектрическом преобразователе 1, считывается многоразрядными словами по разрядным шинам этого преобразователя.

Считывание информации производится в момент действия синхроимпульса с выхода распределителя 4 импульсов по одной из адресных шин.

В режиме выделения контура изображения информация с разрядных шин параллельно поступает на входы решающих блоков 10. Информация с выходов 39 решающих блоков 10 и разрядных шин с помощью блока 5, работающего в этом случае в режиме выделения контуров изображения под воздействием сигнала управления на входе 30, выводится из устройства. Информация с первой и последней разрядных шин фотоэлектрического преобразователя 1 поступает в блок 5.с задер>ккой на период следования синхроимпупьсов в элементах задержки 2, чтобы учесть задержку выходных сигналов в решающих блоках 10. Эта же информация поступает в первый и последний решающие блоки 10 с задержкой на период следования синхроимпульсов в элементах задержки 3, чтобы учесть задержку сигнала на селекторах 14.

Изображение, преобразованное с помощью фотоэлектрического преобразователя 1 в электрические импульсы, поступает по синхроимпульсам на входы соответствующего решающего блока 10 так, что в момент действия синхроимпульса íà его входе

37 присутствует сигнал соответствующего элемента данной строки и данного столбца иэображения, на входе 37 решающего блока . присутствует сигнал элемента данной строки и соседнего слева столбца, а íà его входе

38 присутствует сигнал элемента данной строки и соседнего справа столбца, Сигналы соответствующего столбца поступают на вход селектора 14, где выделяются переходы фон-объект и объект-фон вдоль этого столбца, Эти >ке сигналы и инвертированные на инверторах 11 сигналы соседнего слева и соседнего справа столбцов с задержкой на период следования синхроимпульсов на элементах задержки 12 и

13 поступают через элементы И 15 на входы

10 элемента ИЛИ 16. С помощью инверторов и элементов И выделя1отся переходы фон. объект и объект-фон вдоль строк изображения, Переходы объект-фон и фон-объект вдоль строк и вдоль столбцов логически

15 складываются при помощи элемента ИЛИ

16 и поступают в аиде импульсов на выход

39 соответствующего решающего блока. Задержка сигналов на период следования синхроимпульсов необходима для того, чтобы

20 учесть задержку выходных импульсов в селекторе 14.

В режиме селекции элементов контура изображения в вертикальном направлении информации с разрядных шин преобразуется в решающих блоках 10, далее информация с выходов 40 решающих блоков 10 и первой и последней разрядных шин с помощью блока 5, работающего в этом случае в режиме селекции элементов контура изо30 бражения в вертикальном направлении под воздействием сигнала управления на входе

31, выводится из устройства. Результатом работы устройства в режиме селекции в вертикальном направлении является частич35 ный контур изображения, содержащий лишь вертикальные отрезки, т.е. отрезки. составленные из двух ипи более смежных элементов контура изображения в вертикальном направлении. Селекция осуществ40 ляется с помощью элемента 28

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на котором из контура изображения вычитается частичный контур изображения, состоящий из горизонтальных и диагональных отрезков, т.е.

45 отрезков, составленных из не менее двух смежных элементов контура соответственно в горизонтальном направлении и в направлении вдоль главных диагоналей. Селектированные элементы контура посту50 пэют в виде импульсов на выход 76 соответствующего решающего блока 10.

В режиме селекции элементов контура в горизонтальном направлении выходные сигналы с выхода данного селектора 14 по55 ступают на первые входы элементов И 24, 25. Выходные сигналы с соседних с ним левого и правого селекторов 14 поступают соответственно на вторые входы элементов

И 24, 25. С выходов этих элементов сигналы поступают на входы элемента ИЛИ 17, С

1837336

10

50 помощью элементов И и ИЛИ из частичного контура изображения, состоящего из горизонтальных и диагональных отрезков, вычитаются диагонал ьные отрезки.

Селектированные элементы контура, поступают в виде импульсов на выход 41 соответствующего решающего блока 10.

Информация с помощью блока 5, работающего в этом случае в режиме селекции элементов контура в горизонтальном направлении под воздействием сигнала управления на входе 32, выводится с выходов

41 решающих блоков 10 из устройства. Результатом работы устройства в режиме селекции в горизонтальном направлении является частичный контур изображения, содержащий лишь горизонтальные отрезки, .т.е. отрезки, составленные из двух или более смежных элементов контура в горизонтальном направлении, В режиме селекции элементов контура вдоль левой главной диагонали сигналы с выхода соседнего справа от данного селектора 14 задерживаются на период следования синхроимпульсов на элементе задержки 18. Сигналы с выхода данного селектора 14 и элемента 18 задержки поступают через элемент И вЂ” НЕ 20 на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 26. Сигналы с выхода соседнего слева от данного селектора 14 и сигналы с данного селектора через элемент

И 23 поступают на второй вход элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 26. С помощью элементов И-НЕ, И и ИЛИ вЂ” НЕ из частичного контура, состоящего из горизонтальных и диагональных отрезков, вычитаются горизонтальные и правые диагональные отрезки. Селектированные элементы поступают в виде импульсов на выход 42 соответствую.цего решающего блока 10. Информация с помощью блока 5, работающего в этом случае в режиме селекции элементов контура вдоль левой главной диагонали под воздействием сигнала управления на входе 33, выводится с выходов 42 решающих блоков 10 из устройства. Результатом работы устрой сгеа в режиме селекции элементов контура вдоль левой главной диагонали является частичный контур изображения, содержащий ишь отрезки вдоль левой главной диагонаи, т.е. отрезки, составленные из двух или более смежных элементов контура вдоль леой главной диагонали.

В режиме селекции элементов контура вдоль правой главной диагонали выходные игналы с соседнего слева отданного селекора 14 задерживаются на период следоваия синхроимпульсов на элементе адержки 19. Сигналы с выхода данного селектора и элемента задержки 19 поступают через элемент И--l-(Е 21 на первый вход емента ИЛИ- НГ 27, Сигналы с выхода длнного селектора 14 и соседнего с ним справа селектора 14 через элел1ен1 И 22 поступают на второй вход элемента ИЛИ- HF 27, С помощью элементов И-НЕ И и ИЛИ-НЕ из частичного контура, состоящего из горизонтальных и диагональных отрезков, вычитаются горизонтальные и левые диагональные отрезки. Селектированные элементы поступают в виде импульсов на выход 43 соответствующего решающего блока 10.

Информация с помощью блока 5. работающего в этом случае в режиме селекции элементов контура вдоль правой главной диагонали под воздействием ситнача управления «а входе 34, выводится с выходов 43 решающих блоков 10 из устройства: Результатом работы устройства в режиме селекции элементов контура вдоль правой главной диагонали является частичный контур изображения, содержащий лишь отрезки вдоль правой главной диагонали, т,е. отрезки, составленные из двух или более смежных элементов контура вдоль правой главной диагонали.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы изображения объектов разделились вдоль столбцов не менее, чем двумя элементами фона и чтобы передний и задний фронты синхроимпульсов на шинах синхроимпульсов решающих блоков совпадали соответственно с передним и задним фронтами импульсов ча всех разрядных шинах (кроме первой и последней) фотоэлектрического преобразователя.

Элементы изображений обьектов. лежащие в периферийных столбцах (строках), т.е, на границе изображения, полагаются контурными, Поэтому их обработка в устройстве не проводится, а осуществляется лишь индикация с помощью блока 9 устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для Bl i; Pëåíèe контуров и их элементов в изображениях обьектов. содержащее распределитель импульсов, первая груп.па выходов которого соединена с соответствующими входами фотоэлектрического преобразователя в виде матрицы из и

° и фотоприемных элементов (n = 3). первый и второй элементы задержки, блок индикации, (n — 2) решающих блока, каждый из которых содержит селектор, два элелiента i tE, три элемента задержки, два элемента И, первый элемент ИЛИ и элемент ИСКЛЮЧАКЗЩЕЕ ИЛИ, выходы первого и второго элементов.нЕ соединены в каждом реll :!! ll ем блоке через первый и е! opuй элел1ен1ь1 задержки соответственно с первыми .- xîäaìè

183733 б

50 первого и второго элементов И, выходы которых подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационный вход селектора соединен с i-м выходом фотоэлектрического преобразователя и через третий элемент задержки с вторыми входами первого и второго элементов И (i=-2,...(n — 1), выход селектора подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ входы первого и второго элементов НЕ i-го решающего блока подключены соответственно к И-му и (+1)-му выходам фотоэлектрического преобразователя, тактовые входы селекторов решающих блоков объединены с тактовым входом распределителя импульсов и являются тактовым входом устройства, выходы первого элемента ИЛИ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ i-го решающего блока подключены к первому и второму входам i-й группы информационных входов блока индикации, а первый и и-й ныходы фотоэлектрического преобразователя соединены через первый и второй элементы задержки устройства соответственно с первым и вторым информационными входами блока индикации, о т и и ч а а щ е е с я тем, чта, с целью повышения точности выделения контуров и их элементов, в него введены третий и четвертый элементы задержки, а в каждый решающий блок — третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, четвертый и пятый элементы задержки, два элемента

И вЂ” НЕ, два элемента ИЛИ вЂ” НЕ и второй элемент ИЛИ, выход селектора в каждом решающем блоке соединен с первыми входами третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И и первого и второго элементов

И вЂ” НЕ, вторые входы четвертого и пятого элементов И подключены непосредственно и первого элемента И-WE через четвертый элемент задержки к выходу селектора (i+1)ro решающего блока, вторые входы третьего и шестого элементов И подключены непосредственно и второго элемента И вЂ” НЕ через пятый элемент задержки к выходу селектора (i-1)-го реша ощего блока, выходы первого элемента И вЂ” НЕ и третьего элемента И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выходы четвертого элемента И и второго элемента И-НЕ соединены с соответству ащими входами второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ, выходы пятого и шестого элементов И соединены с соответствующими входами второго зле лента

ИЛИ, выходы второго элемента ИЛИ, первого и второго элементов ИЛИ вЂ” WE i-ro решающего блока соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами i-й группы информационных входов блока индикации, выход селектора i-га решающего блока (j=2,3,...(п — 3) соединен с входом четвертого элемента задержки (j-1)-го реша ащего блока и с входом пятого элемента задержки (j+1)-го решающего блока, вход первого элемента задержки устройства объединен с входом третьего элемента задержки устройства, выход которого соединен с входом четвертого элемента задержки перваго решающего блока, вход второго элемента задержки устройства объединен с входом четвертого элемента задержки устройства, выход которого соединен с входом пятого элемента задержки (и-2)-га решающего блока, вторая группа выходов распределителя импульсов подключена к группе синхронизиру ощих входон блока индикации, группа управляющих входов которого является уп равпя втащим входом устройства.

2,Устройство поп.1,отл и ч а ющеес я тем, чта блок индикации выполнен в виде матрицы светоизпучающих элементов графического индикатора, коммутатора и двух групп ключей, выходы которых саединены с соответствующими входами графического индикатора, управляющие входы соответствующих ключей первой группы являются группой синхронизирующих входов блока индикации, управляющие входы соответствующих ключей второй группы подкл)очены к соответствующим выходам коммутатора и управляющие входы двух ключей этой группы являются первым и вторым информационными входами блока индикации, управляющие входы коммутатора являются группой управляющих входов блока индикации, группы информационных входов коммутатора — соответствующими группами информационных входов блока индикации, а входы ключей первой и второй групп подключены к первой и второй шинам питания соответственно.

1837336

1837336

Составитель В. Лебедев

Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь

Редактор С. Кулакова

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

Заказ 2868 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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