Устройство для обработки изображений объектов

 

Изобретение относится к технической кибернетике, в частности к системам цифровой обработки изображений . Повышение быстродействия устройства достигается путем организации конвейерной обработки информации с помощью группы элементов И, блока сортировки кодов и мультиплексора. Предложенное техническое решение позволяет реализовать возможность вьщеления локальной окрестности текущего элемента изображения требуемой формы и определения медианы последовательности элементов изображения, принадлежащей выделенной окрестности. 1 3. п. ф-лы, 3 ил. Ю ГчО 05 сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1226500 Я (5п 4 С 06 К 9/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ описания изоьгстгния "" ""

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ";1

* 4, ... .

Патент США № 4083034, кл, 340-146. 3, опублик. 1978, (54) УСТРОЙСТВО lUIH ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕИИЙ ОБЬЕКТОВ (21) 3788068/24-24 (22) 04.09.84 (46) 23.04 ° 86. Бюл. № 15 (71) Физико-механический институт им. Г,В.Карпенко (72) В,В.Грицык, А,N.Ëóöûê и P M.Ïàëåíè÷êa (53) 681.327.12(028.8) (56) Патент Франции ¹ 2131086, кл. С 06 К 9/00, опублик, 1972. (57) Изобретение относится к технической кибернетике, в частности к системам цифровой обработки изображений. Повышение быстродействия устройства достигается путем организации конвейерной обработки информации с помощью группы элементов И, блока сортировки кодов и мультиплексора.

Предложенное техническое решение позволяет реализовать возможность выделения локальной окрестности текущего элемента изображения требуемой формы и определения медианы последовательности элементов изображения, принадлежащей выделенной окрестности.

1 зап ° ф лы 3 иле

1226500

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах цифровой обработки изображений.

В частности, предлагаемое устройство можно использовать для медианной фильтрации изображений с целью подавления шума.

Пель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг.l представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 — примеры конкретного конструктивного выполнения блоков управления и сортировки соответственно.

Устройство содержит телевизионный датчик l например телекамеру, аналого-цифровой преобразователь 2, группу регистров 3 сдвига, генератор 4 импульсов, группу 5 элементов И 6 первый регистр 7, блок 8 управления, коммутатор 9, например мультиплексор, второй регистр 10 и блок 11 сортировки кодов, первый 12 и второй 13 входы устройства.

Блок 8 управления (фиг.2) содержит счетчик 14, задающий регистр 15, компаратор .16 и первую группу элементов 17 задержки, Блок ll сортировки кодов (фиг.3) содержит первую группу компараторов

18, вторую группу компараторов 19, вторую группу элементов 20 задержки, третью группу элементов 21 задержки, первый 22 и второй 23 элементы задержки, первую 24, вторую 25 и третью 26 группы входов блока и один вход 27. Устройство работает следующим образом.

Перед началом медианной фильтрации входного иэображения выполняется запись кода маски через установленный вход 12 устройства в регистр 7.

Этот код определяет форму области (иэ окресности текущего элемента иэображения), по элементам которой вычисляется локальное медианное значение последовательности элементов изображения, расположенных в пределах этой области. Если элемент изображения входит в окрестность текущего элемента изображения, то соответствующий ему разряд кода, записанного в регистре 7, равен "1 ", в противном случае этот разряд кода маски ра"p ЮС

f5

С установочного входа 13 устройст ва в регистр 10 записывается двоичный код номера того информационного входа мультиплексора 9, на который поступает код медианы текущей последовательности элементов изображения.

Этот номер информационного входа мультиплексора 9 зависит от содержимого регистра 7.

Обрабатываемое изображение в процессе его строчного сканирования телекамерой 1 через АЦП 2 поступает в цифровой форме на вход первого регистра сдвига группы регистров 3. При поступлении импульсов генератор 4на входы управления сдвигом регистров 3 сдвига выполняется последовательный сдвиг кодов элементов иэображения в регистрах 3 для формирования окрестности текущего элемента изображения размерами 3 х 3.

Коды элементов обрабатываемого изображения с выходов регистров 3 сдвига параллельно поступают на первые входы элементов И 6 группы, на вторые входы которых одновременно поступают значения соответствующих разрядов регистра 7.

С выходов элементов И 6 группы 5 коды элементов выделенной окрестности изображения параллельно поступают на входы блока 11. Блок 11 осуществляет параллельно-последовательную сортировку входной последователь- ности двоичных чисел — элементов изображения.

Известно, что вычисление медианы последовательности чисел эквивалентно сортировке этой последовательности и выбору в качестве медианы центрального элемента отсортированной последовательности чисел. Поэтому вычисление медианы элементов изображения осуществляется посредством блока

11. В блоке 11 осуществляется попарная параллельная перестановка входных чисел, Для этого служат компараторы первой и второй групп, каждый из которых имеет два информационных входа, управляющий вход и два информационных выхода. На управляющий вход компараторов 18 и 19 поступают из блока 8 управления сигналы установки компараторов в начальное состояние перед сравнением каждой новой пары чисел.

В результате параллельной попарной перестановки двоичных чисел на

12 выходе блока 11 формируются коды отсортированной последовательности элементов изображения. Таким образом, блок 11 реализует алгоритм параллельной обменной сортировки. С выхода блока 11 коды отсортированной последовательности элементов изображения поступают на соответствующие информационные входы мультиплексора 9, на управляющий вход которого с выхода регистра 10 индекса поступает двоичный код заданного числа. Мультиплексор 9 и регистр 10 используются с целью выделения текущего медианного элемента изображения из отсортированной последовательности элементов изображения на выходе блока ll. Вследствие того, что количество ненулевых разрядов регистра 7 в общем случае не равно и медианный элемент не является центральным элементом отсортированной последовательности двоичных чисел на выходе блока 11, т,е. не имеет номер (n-!)/2. Поскольку элементы иэображения являются целыми двоичными числами, то медианный элемент имеет номер (И+1)/2 в отсортированной последовательности чисел при начале нумерации от максимального числа этой последовательности (где

N — количество ненулевых разрядов регистра 7).

Блок 8 используется в предлагае.мом устройстве с целью управления процессом сортировки последовательности элементов иэображения в блоке

11. Тактовые импульсы с выхода генератора 4 поступают на счетный вход счетчика 14. Компаратор 16 осуществляет сравнение кода количества тактовых импульсов, подсчитанных в счетчике 14, и кода количества разрядов элементов входного изображения, который записан в регистре 15. При равенстве кодов на входе компаратора 16 на его выходе появляется сигнал "!", который поступает на.первый выход блока управления и через элементы 17 задержки на остальные выходы блока

8. Сигналы "1" на выходах блока 8 определяют концы последовательных кодов элементов изображения, которые поступают на управляющие входы соответствующих узлов блока 11. Сигнал

"1" с выхода компаратора 16 также поступает на вход сброса счетчика ,14 и при этом устанавливает его в нулевое состояние. Время задержки

4 элемента 17 задержки в блоке 8 равно времени задержки элементов 20 — 23 задержки в блоке 11, которое, в свою очередь, определяется временем задержки компараторов 18 и 19.

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

1. Устройство для обработки изображений обьектов, содержащее телеви- . зионный датчик, вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к одному входу аналогоцифрового преобразователя, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к одному входу первого регистра последовательно соединенных регистров сдвига группы, другие входы которых подключены к генератору импульсов, а выходы подключены к одним входам элементов И группы, другие входы которых соединены с выходами первого регистра, вход которого является первым входом устройства, счетчик, один вход которого подключен к генератору импульсов, а выход соединен с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к задающему ре-. гистру, а выход соединен с другим входом счетчика, и последовательно соединенные элементы задержки первой группы, при этом первый элемент задержки первой группы подключен к выходу компаратора, и коммутатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок сортировки кодов, входы которого соединены с выходами элементов И группы, компаратора и элементов задержки первой группы, а выходы подключены к входам коммутатора, выход которого является выходом устройства, и второй регистр, вход которого является вторым входом устройства, а выход соединен с управляющим входом коммутатора.

2. Устройство по п.l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сортировки кодов содержит первую группу последовательно соединенных компараторов, одни входы которых являются входами первой группы входов блока, вторую группу последовательно соединенных компараторов, одни входы которых являются входами первой группы входов блока, вторую и третью группы элементов задержки, входы и выходы

122

Составитель А.Романов

Техред Ц.Кадар Корректор С.Черни

Редактор О.Бугир

Заказ 2137/51 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 которых подключены к входам и выходам соответствующих компараторов первой и второй групп, первый элемент задержки, вход которого является одним входом блока, а выход подключен к второму компаратору второй группы, второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом последнего компаратора второй группы, à вь>ход явля6500 6 ется одним выходом блока, при этом входы первых компараторов первой и второй групп являются входами первой и .второй групп входов блока, а другие входы и выходы соответствующих компараторов первой и второй групп подключены к входам и выходам соответствующих компараторов второй и первой групп соответственно.