Устройство для выделения признаков изображения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее осветитель,радиальный матричный волоконно-оптический преобразователь, оптически связанный с одним из каналов двухканального фотоэлектрическо го преобразователя, и блок синхронизации ,,q т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пЪмёхоустоЙчи-. вести при определении признаков штриховых изображений, в него введены последовательно расположенные опти«. чески связанные отражающее зеркало, ращиальный осветительный в,олоконнооптический преобразователь, связанный с блоком вращения, проекционные линзы и кольцевой матричный волоконно- .оптический преобразователь, соединенный с другим каналсяи двухканального фотоэлектрического преобразователя , последовательно расположенные светоделительный элемент, связанный с осветителем и с отражающим зеркалом , эвольвентный осветительный волоконно-оптический преобразователь, связанный с блоком вращения и опти€ чески связанный через проекционные линзы с радиальным матричным волокон но-оптическим преобразователем, и последовательно соединенные формирователь импульсов, соединенный с выходом двухканального фотоэлектрического преобразователя,счетчик, соединенный с блоком синхронизации, и формирователь кодов. О 1F1 У :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) А

Ф

3(50 5 06 К 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -- .-

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3220013/18-24 (22) 12.12.80 (46) 23.11.83. Бюл. 943 (72) A.С. Блок, B . .P. Воронин и B,Â.Êóëèêoâ (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.A.Áîí÷Бруевича (53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 690509, кл.С 06 К 11/00 1979.

2. Катыс Г.П. Сканирующие фотоэлектрические устройства поиска и слежения. М., Наука, 1964, с.34-38 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ

ПРИЗНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее осветитеяь,радиальный матричный волоконно-оптический преобразователь, оптически связанный с одним из каналов двухканального фотоэлектрическо" го преобразователя, и блок синхронизации о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчи вости при определении признаков штри. ховых изображений, в него введены последовательно расположенные опти .. чески связанные отражакицее зеркало, радиальный осветительный волоконнооптический преобразователь, связанный с блоком вращения, проекционные линзы и кольцевой матричный волоконно оптический преобразователь, соединенный с другим каналом двухканального фотоэлектрического преобразователя, последовательно расположенные светоделительный элемент, связанный с осветителем и с отражающим зеркалом, эвольвентный осветительный во локонно-оптический преобразователь, связанный с блоком вращения и опти- PQ чески связанный через проекционные линзы с радиальным матричным волокон. но-оптическим преобразователем, и последовательно соединенные формирователь импульсов, соединенный с выходом двухканального фотоэлектричес- Q кого преобразователя, счетчик, соединенный с .блоком синхронизации, и формирователь кодов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении систем анализа графических изображений для ввода информации в ЭВМ.

Известно устройство .дпя считывания 5 графической информации, в котором выделение набора признаков происходит

:за счет размножения (мультиплицирова ния) светового потока, промодулированного входным и.зображением, и дальней 10 шей параллельной обработки H полученных идентичных световых потоков в Й независимых каналах. Устройство содержит блок сканирования изображений, оптически связанный с осветителем и 15 узлом носителя информации, привод, механически связанный с блоком сканирования, мультипликатор, оптически связанный с узлом носителя информации и блоком фильтрации, состоящим из мат-,. y0 рицы кодирующих масок, блок фотоэлектрического преобразования, опти чески связанный с блоком фильтрации, последовательно расположенные и элек,трически связанные между собОй и с

:блок ом фотоэлек трическ ого преобразо вания блок усиления, пороговый блок, блок формирования импульсов, блок формирования кода, а также блок син-. хронизации, связанный с блоком сканирования и блоком формирования импульсов (11 .

Недос т аток дан ного ус тройс тва з аключается в больших габаритах, высоких энергетических потерях и в низкой помехоустойчивости,определяемой Ç5, недостаточной жесткостью системы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство выделения признаков изображений, содержащее последовательно рас- 4р положенные и оптически связанные между собой осветитель, блок ввода изображений, объектив и волоконно-оптическии трансформатор, а также оптически связанный с волоконно-оптичес- 45 ким трансформатором двухканальный фотоэлектрический преобразов атель, состоящий из двух сканируищих блоков, электрически связанных между собой и с фотоэлектрическиМ преобразователем, блок синхронизации .и пересчетную схему j2J .

:.Однако в известном устройстве происходит потеря информации о распределении изображения вдоль анализируемой апертуры, что существенно ограничивает возможности системы в с целом и, в еом числе, приводит к недопустимо большим искажениям при использовании укаэанного устройства для обработки штриховых изображений. 60

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства при определении признаков штриховых изо.,бражений.-- 65

Поставленная цель достигается тем, что.н устройство, содержащее осветитель, радиальный матричный волоконно-оптический преобразователь, оптически связанный с одним нэ каналов двухканального фотоэлектрического преобразователя, и блок синхронизации, введены последовательно расположенные оптически связанные отражающее зеркало, радиальный осветительный волоконно-оптический rIpeобразователь, связанный с блоком вращения, проекционные линзы и,кольцевой матричный волоконно-оптический преобразователь, соединенный с другим каналом двухканального фотоэлектрического преобразователя, последовательно расположенные светоделительный элемент, связанный с осветителем и с отражающим зеркалом, эвольвентный осветительный волоконно-оптический преобразователь, cBяэанный с блоком вращения и оптически связанный через проекционные линзы с радиальным матричным волоконно-опти,неским преобразователем, и последо вательно соединенные формирователь импульсов, соединенный с выходом двухканального фотоэлектрического преобразователя, счетчик, соединенный с блоком синхронизации, и формирователь кодов.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства вьщел:. ния признаков изображения.

В устройство включены осветитель

1, светоделительный элемент 2, отражакщее зеркало 3, блок 4 вращения, радиальный осветительный волоконно.оптический преобразователь, эвольвентный осветительный волоконно-оптический преобразователь б, блок 7 синхронизации, проекционная линза 8, узел 9 ввода изображений, в котором одновременно могут обрабатываться два иэображения 10 и 11, проекционная линза 12, кольцевой матричный волоконно-оптическйй преобразователь

13, радиальный матричный волоконнооптический преобразователь 14, двухканальный фотоэлектрический преобразователь 15, содержащий матрицу фотодетекторов 16, формирователь. 17 импульсов, с числом каналов, равным числу фотодетекторов, счетчики 18, формирователь 19 кода. При этом осветитель 1 через светоделительный элемент 2 оптически связан с радиальным осветительным волоконно-оптическим преобразователем 6, который, в свою очередь, через линзу 8, изображение 11 узла 9 ввода изображений и линзу 12 оптически связан с кольцевым матричным волоконно-оптическим преобразователем 14 . Аналогичная оптическая связь существует между элементами второго канала обработки, а именно: 1,2,3,5,8,10,12, 1056230 и 13 ° Матричные волоконно-оптические трансформаторы 13 и 14 оптически связаны каждый со своим каналом двухканального фотоэлектрического преобразователя 15, который электрически связан с последовательно расположенными и электрически связанными между собой формирователем

l7 импульсов, счетчиками 18 и формирователем 19 кода. Блок 4 вращения механически связан с осветительными волоконно-оптическими преобра1 зователямн 5 и 6, блок 7 синхронизации электрически связан со счет,чиками 18 и преобразователями 5 и б.

Устройство работает следунщим образом;

Световой поток от осветителя 1 с помсщью системы иэ светоделительного элемента 2 и отражакщего зеркала 3 ;р расщепляется на два световых потока одинаковой интенсивности, каждый из которых поступает на свой осветительный волоконно-оптический преобразователь 5 или 6, в одном торце которых волокна уложены в жгут кругового сечения, а в другом торце - соответственно в виде радиуса и эвольвенты.

Преобразователи 5 и б механически связаны между собой и с блоком 4 вращения и преобразуют падающие, на, них световые потоки в световые зонды, имекщие в сечении вид соответственно радиальной щели и эвольвенты.

Сформированные зонды с помощью проекционной линзы 8 переносятся соот-, ЛЭ ветственно на два изображения 10 и

11 узла 9 ввода изображения,а затем с помсщью проекционной линзы 12 световые потоки, промодулированные иэображениями, переноаятся соответствен.4{) но на кольцевой 13 или радиальный 14 матричные волоконно-оптические преобразователи, волокна на лицевой стороне которых уложены соответственно в виде набора концентрических колец и радиусов, причем волокна от каждого кольца или радиуса сведены в отдель-; ный жгут кругового сечения, соединенный с соответствукщим канальным фотодетектором блока фотоэлектрического преобразования. Блок вращения обеспечивает синхронное вращение обоих осветительных волоконно-оптических преобразователей 5 и б относительно оптической оси с постоянной угловой скоростью, в результате чего в каждый5 момент времени освещена и попадает на матричные волоконно-оптические преобразователи 13 и 14 только часть иэображения, ограниченная конфигурацией сечения соответствукщего светового ®

1 зонда. Световой сигнал на выходе каждого матричного-: волоконно-оптического преобразователя (на входе каждого канального фотоэлектрического преобразователя) представляет, собой результат сканирования входного иэображения 10 или 11 по своей траекто-, рии,вид которой определяется формой ,и положением данного преобразователя и формой вращакщегося светового зонда, освещакщего данное иэображение..

При этом первый, канал обработки, состоящий из блоков 1,2,6,8,11,12 и

14, обеспечивает сканирование изображения 12 по системе радиальных траеторий, а второй канал обработки, включакщий блоки 1,2,3,5,8,10,12, 13, — изображения 10 по системе концентрических колец. Каждое изображение последовательно обрабатывается в двух каналах, причем в каждый мо- мент времени в работе находятся два изображения ° Таким образом, устройство позволяет осуществить считывание каждого. изображения по двум системам контуров без увеличения общего времени обработки всех. иэображений.

Видеосигналы, формирукщиеся на. выходах канальных фотоэлектрических преобразователей, представляют собой результаты считывания входного иэображения по канальным траекториям и содержат информацию о пересечении канальных контуров с линиями входного изображения. Полученные видеосигналы поступают в-соответствующие каналы формирователя импульсов, преобразунщего исходный видеосигнал в последовательность прямоугольных импульсов, каждый из которых свидетельствует о пересечении некоторой линии изображения с соответствукщим канальным контуром. Число пересечений контуров Входного изображения с канальным контуром является признаком входного иэображения. Код изображения составляется в форлирователе кода на основании показаний канальных счетчиков 18, регистрирующих количество импульсов в импульсной последовательности каждого канала. Блок

7 синхронизации обеспечивает включение канальных счетчиков в момент подачи на него сигналов с соответствующих осветительных волоконно.=оптических преобразователей.

Введение новых элементов и связей позволило осуществлять сканирование исследуемых иэображений вдоль анализируемых контуров, что дает воэможность использования предлагаемого устройства для выделения признаков

as штриховых изображений.

1056230

Составитель В.Воронин

Техред А.Ач Корректор O Òèãîð

Редактор В.Иванова

Заказ 9309/4 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4