Устройство для выделения контура изображения

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах технического зрения роботов. Целью изобретения является повышение точности устройства за счет выделения дополнительных информативных элементов . Цель достигается тем, что устройство содержит матрицу ячеек обработки изображений, каждая из которых состоит из элемента памяти, фотоприемного элемента, трех элементов И, элемента НЕ, элемента И-ШШ и элемента И-НЕ. 3 ил. « (Л Ivd Oi SI 0

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 06 К 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД4РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3810137/24-24 (22) 30.10.84 (46). 15.09.86. Бюл. Р 34 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе и Ижевский механический институт (72) З.М. Гафаров, P.Ì. Гафаров и В.М. Златкис (53) 681.327.12(088.8) (56) Златкис В.М. и др. К вопросу о построении инвариантного описания контурных иэображений. — В сб.:Автоматика и опознание образов, Автоматические устройства учета и контроля, вып. 4 /Под ред. Г.А. Тихонова, Ижевск, 1969, с. 3-10.

Авторское свидетельство СССР

В 1141429, кл. С 06 К 9/00, 1983.

„„SU„„ l 257674 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЩЕЛЕНИЯ КОНТУРА

ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах технического зрения роботов. Целью изобретения является повьппение точности устройства за счет выделения дополнительных информативньпс элементов. Цель достигается тем, что устройство содержит матрицу ячеек обработки иэображений, каждая из которых состоит из элемента памяти, фотоприемного элемента, трех элементов И, элемента НЕ, элемента И-ИЛИ и элемента И-НЕ. 3 ил, Ф

1257674

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к области распознавания изображений в системе технического зрения роботов. 5

Цель изобретения — повышение точности устройства за счет выделеиия дополнительных информативных элементов.

На фиг. 1 изображена схема уст10 ройства; на фиг. 2 — схема расположения фотоприемных элементов; на фиг.3контур изображения.

Устройство состоит из матрицы . ячеек 1 обработки изображения, каждая из которых содержит фотоприемный элемент 2, первьгй 3, второй 4 и третий

5 элементы И, элемент И-HE 6, элемент 7 памяти, элемент И-ИЛИ 8 и элемент HK 9. Фотоприемный элемент 2 соединен с шиной 10 данной ячейки 1 и с первым входом 11 элемента И 3, второй вход 12 которого соединен с выходом 13 элемента И-НЕ 6, а выход

14 элемента И 3 соединен с входом 15 элемента 7 памяти, выход 16 которого подключен к выходной шине 17 данной ячейки 1 и к вхоцам 18 и 19 элементов И 4 и 5 соответственно. Другие входы 20 и 21 элементов И 4 и 5 сое- ЗО динены соответственно с выходами 22 и 23 элементов И-ИЛИ 8 и НЕ 9. Входы 24-27 элемента И-НЕ б данной ячейки через соответствующие гнины 10 соединены с фотоприемными элементами 2 3g смежных ячеек, причем вход 24 подключен к фотопрнемному элементу,соответ" ствующему положению Х< (см. фиг. 2), вход 25 — к фотоприемному элементу, соответствующему положению Х,<, вход 40

26 — к фотоприемному элементу, соот ветствующему положению Х>, и вход 27 к фотоприемному элементу, соответствующему положению Х 7. Выход 22 элемента Р-ИЛИ 8 соединен с входом 28 элемента НЕ 9. Входы 29-32 элемента

И-ИЛИ 8 данной ячейки попарно через .соответствующие шины 17 подключены к выходам 16 элементов 7 памяти смежных ячеек 1, соответствующие фотоприемные элементы 2 которых расположены по разные стороны от фотоприемного элемента 2 данной ячейки, Входы 29 подключены к выходам 16 элементов 7 памяти ячеек, соответствующих положением Х,и Х, входы 30 — соответствующих положениям Х и Х, входы

31 — соответствующих положениям Х и Х, входы 32 — соответствующих положениям Х 4 и Х> (фотоприемный элемент 2 данной ячейки соответствует положению Хо (на фиг. 2). Элемент 7 памяти выполнен на двух элементах

ИЛИ-HF. замкнутых друг на друга положительной обратной связью. Конструктивно совокупность элементов 2 образует фотоприемную матрицу (на фиг. 1 не показана), на которую проецируется плоское изображение объекта. В качестве фотоприемных элементов 2 могут быть использованы фотодиоды, фототрянзисторы, фоторезисторы и т.п °, т.е. элементы, обеспечивающие преобразование воспринимаемьгх оптических сигналов в электрические. При необходимости в состав фотоприемнь<х элементов могут входить также усилители и формирователи электрических сигналов, Позицией 33 обозначена шина установки ячейки 1 в исходное состояние, Выходные шины 34 и 35 подключены соответственно к выходам 36 и 37 элементов И 4 и 5 данной ячейки 1.

На фиг. 3 сплошной линией 38 показан контур проекции некоторого объекта на фрагмент матрицы фотоприемных элементов 2, а пунктирной линией 39 контур иэображения этого объекта, выделяемый предлагаемым устройством.При этом окружностями 40 отмеченьг фотоприемные элементы матрицы, соответствующие точкам перегиба контура изображения, также выделяемые предлагаемым устройством, А — фотоприемный элемент 2, расположенный вне контура изображения.

Работа устройства начинается с подачи сигнала "Устянов" на шину 33 В результате на вьгходе 16 элемента 7 памяти, а следовательно, на выходных шинах 17, 34 и 35 появляются потенциалы, соответствующие < 0".

В следующий момент изображение объекта проецируется на матрицу фотоприемных элементов 2„ На выходах тех фотоприемных элементов 2, на которые попадает изображение, появляются сигналы 1", поступающие на входы

11 элементов И 3 соответствующих ячеек 1 и через их шины 10 — на соответствующие входы 24 — 27 элементов

И-НЕ 6 смежных ячеек 1. В результате ня выходе 14 элемента И 3, а следовательно, ня выходной шине 17 каждой

1257б74 ячейки 1 реализуется логическая операция

Ъ

F -Х (ХХХХ„) где Х вЂ” двоичный сигнал, поступающий с фотоприемного элемента

2 данной ячейки 1;

Х Х Х Х вЂ” двоичные сигналы, поступаю1 5 5 щие с фотоприемных элементов

2 смежных ячеек 1, соответствующих положениям Х,Х

Х, Х (фиг. 2) .

Согласно этой операции проверяется выполнение условия принадлежности элементов изображения его контуру.

На выходе 22 элемента И-ИЛИ 8 данной ячейки 1 реализуется логическая операция к где F — F — двоичные сигналы, поступающие с выходных шин

17 смежных ячеек 1,соответствующих положениям

Х вЂ” Х

Согласно этой операции проверяется наличие на данном фрагменте контура двух его точек, расположенных по разные стороны от элемента Х- изображе- 30 ния.

На выходной шине 34 каждой ячейки

1 реализуется логическая операция н с к

Fo Fa Ео °

Согласно этой операции проверяет- З5 ся условие принадлежности указанного элемента Х изображения его контуру, т.е. наличие на данном фрагменте контура прямолинейного участка.

На выходной шине 35 каждой ячейки 4О

1 реализуется логическая операция

Согласно этой операции такжепроверяется условие принадлежности указанного элемента Ха иэображения его 45 контуру нри одновременном отсутствии на данном фрагменте контура прямолинейного участка (т.е. принадлежность элемента Хд точке перегиба контура).

Таким образом, введение новых элементов позволяет существенно повысить селективность и точность, выделить не только контур изображения, но и, его информативные элементы, такие как точки перегиба и прямолинейные участки.При этом наличие элемента памяти в схеме ячейки обеспечивает сохранение результатов выполнения указанных логических операций также после снятия изображения с матрицы фотоприемных элементов.

Данная ячейка правильно функционирует и при наиболее "трудном" случае, когда контур изображения имеет вогнутые участки. Например, для элемента А на фиг. 3, лежащего вне контура изображения, но имеющего смежные элементы большинство которых принадЭ к лежит этому контуру, имеем Р = О, формула изобретения

Устройство для выделения контура изображения, содержащее матрицу ячеек обработки изображения, каждая из которых состоит из элемента памяти,фотоприемного элемента, первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом фотоприемного элемента, а выход подключен к входу элемента памяти, элемент И-НЕ, входы которого соединены с соответствующими фотоприемными элементами смежных ячеек, а выход подключен к второму входу первого элемента И, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит элемент НЕ, элемент И-ИЛИ, входы ко-. торого соединены с соответствующими выходами элементов памяти смежных ячеек, а выход подключен к входу элемента НЕ, второй и третий элементы

И, одни входы которых соединены с выходом элемента памяти, а другие входы подключены к выходам элементов И-ИЛИ е и НЕ соответственно, 1257674 й7

Х И у Ф

Редактор K. Копча

Заказ 4959/49 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4

zci

zs л

N

s0 и

g зг х х у Ф фиг.2

Составитель А, Краснов

Техред М.Ходанич Корректор В. Синицкая