Устройство для распознавания контуров изображений объектов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации распознавания изображений. Цель изобретения заключается в повьшении надежности устройства, что достигается введением двух счетчиков 16 и 17, позволяющих повысить помехозащищенность при распознавании изображений в условиях низкого контраста. 1 ил. со СП со 00 00 N

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 06 K 9 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1270781 (21) 3990162/24-24 (22) 13. 12.85 (46) 15. 12. 87. Бюл. N - 46 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.В.Гладков, Б.О.Кашин и Б.А.Павлов (53) 681 ° 327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1270781, кл. G 06 К 9/36, 1985.

„„SU„„1359788 А 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

КОНТУРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации распознавания изображений. Цель изобретения заключается в повышении надежности устройства, что достигается введением двух счетчиков 16 и 17, позволяющих повысить помехозащищенность при распознавании изображений в условиях низкого контраста. 1 ил.

1359788

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для автоматизации процесса распознавания изображений

5 размерных объектов и является усовершенствованием устройства по авт. св. _#_2 1270781.

Цель изобретения — повышение надежности устройства. 10

fla чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство включает датчик 1 видеосигнала, первый счетчик 2, первый вычислительный блок 3, первый блок 15

4 памяти, блок 5 регистрации, блок

6 дифференцирования, первый формирователь 7 порога, второй счетчик 8, сумматор 9, второй блок 10 памяти, пороговый элемент 11, вычитатель 12, второй вычислительный блок 13, элемент И 14, второй Формирователь 15 порога, третий счетчик 16 и четвертый счетчик 17.

Устройство работает следующим 25 образом.

С выхода датчика 1 видеосигнала в устройство поступают кадровые синхроимпульсы (КСИ), строчные синхроимпульсы (ССИ), тактовые импульсы 30 (ТИ), присутствующие только в актив ное время строк телевизионного разложения, т.е. во время прямого хода луча, и параллельный двоичный кбд видеосигнала, формируемый в аналого- 35 цифровом преобразователе датчика 1 видеосигнала. Блок 6 производит операцию двумерного дифференцирования сигнала яркости в апертуре 2х2 растровых элементов и. вырабатывает íà 4р выходе значение оценки двумерного перепада яркости непрерывно в течение всего эксперимента.

Работа устройства в режиме распознавания контуров изображений 45 объектов начинается с момента появления на первом входе устройства сигнала "1" "Пуск". При этом включается первый формирователь 7 порога, на выходе которого к концу первого кадра образуется суммарный сигнал, являющийся первым эталонным пороговым сигналом. Величина его такова, что при его наличии на втором входе порогового элемента 11 на его выхода выделяются часть элементов контура изображения объекта и элементы контура изображения фона (ложные конту. ры), число которых при малых отноше ниях сигнал/шум (p с 2,5) велико и существенно влияет на работу устройства. При повышенных отношениях сигнал/шум (g > 2,5) по окончании процесса формирования первого эталонного порогового сигнала, когда он не превышает граничного значения, на первом выходе формирователя 7 появляется "1" (сигнал "Конец формирования эталонного порога"), поступающая на второй вход блока 4 и пятый вход порогового элемента 11.

Начинается второй кадр, за время которого производится запись в блок

4 сигналов от элементов контура изображения объекта и фона, формируемых пороговым элементом 11, реализующим функцию вычитания первого эталонного порогового сигнала из суммарного сигнала двумерного перепада, поступающих соответственно с выходов вычитателя 12 и блока 6. При этом на второй вход вычитателя 12 поступает нулевой корректирующий пороговый сигнал с выхода блока 13. После записи начинается цикл корректировки (уменьшения) первого порогового эталонного сигнала, Счетчик 2 производит подсчет числа связных элементов контура вдоль строки. Подсчет общего числа вьщеленных связных элементов контура изображения объекта и фона производится счетчиком 8 на протяжении активной части кадра. По окончании подсчета состояние счетчика 8 переписывается в блок 13.

На третьем этапе работы устройства производится увеличение первого эталонного порогового сигнала, причем значение сигнала положительного приращения подается с второго входа устройства одновременно на соответствующие входы сумматора 9 и блока

13. Увеличенный первый пороговый эталонный сигнал с выхода сумматора

9 поступает на вход вычитателя 12, проходит его без изменений и оказывается на втором входе порогового элемента 11. Как и на втором этапе работы устройства первый 2 и второй

8 счетчики производят подсчет общего числа вьщеленных связных элементов контура изображения объекта при увеличенном пороговом эталонном сигнале. Результаты подсчета переписываются из счетчика 8 в соответствующий регистр блока 13. Таким образом, получена необходимая исходная инфор1359788

55 о мация для расчета уменьшенного порогового эталонного сигнала, при котором вероятность обнаружения элементов контура изображения близка к едини5 це. Этот расчет осуществляется в блоке 13 при наличии на втором входе блока 13 стробирующего сигнала, поступающего с соответствующего выхода счетчика 8 ° В течение третьего этапа работы устройства на втором выходе блока 13 вырабатывается сигнал разрешения записи для блока 10 памяти.

Полученное в блоке 13 значение уменьшения порога используется вычитате- 15 лем 12 для корректировки (уменьшения) первого эталонного порогового сигнала, поступающего на первый вход последнего.

Когда процесс вычислений завершен, 20 начинается четвертый этап работы устройства, при котором осуществляется выделение корректирующих элементов контура изображения объекта и фона путем сравнения сигнала на выходе 25 блока 6 с уменьшенным пороговым эталонным сигналом. Процесс записи массива сигналов от элементов контура при скорректированном пороговом эталонном сигнале в блок 10 памяти про- Зд исходит аналогично описанному выше процессу записи в первый блок памяти.

По окончании записи в блок 10 памяти на четвертом выходе последнего появляется уровень "1", поступающий на первый вход блока 4 памяти, и разрешает считывание данных из последнего, а также из блока 10 памяти, где является внутренним сигналом.

Начинается пятый этап работы уст-. 4 ройства. Считывание из обоих блоков

4 и 10 памяти производится синхронно. Процесс вычисления плотностей вероятностей появления корректирующих элементов проводится одновремен но со считыванием сигналов от элементов контуров изображений объектов и фона из первого 4 и из второго 10 блоков памяти. Вычисление вероятностей появления корректирующих элемен1тов ведется при каждом положении анализирующей апертуры 8 х 8 элементов и начинается каждый раз по сигналу, приходящему на третий вход блока 3, на первый и второй входы которого проходят величины суммарных сигналов от элементов контуров соответственно из второго 10 и из пер.вого 4 блоков памяти. Нахождение отношения числа корректирующих элементов в апертуре к общему числу обнаруженных элементов производится в блоке 3 по стандартной схеме сдвига делимого и проверке разряда переноса при вычислении остатка от деления на каждом шаге.

Формирователь 15 .порога представляет собой преобразователь кодов, реализованный с помощью программируемого постоянного запоминающего устройства. На выходе формирователя 15 устанавливается одно из заранее определенных значений второго эталонного порогового сигнала, которое определяется по исходному А „ и уменьшенному Л пороговым эталонным сигналам и зависит от эталонного числа градиентных элементов. Результат этого сравнения поступает на первый вход блока 5 и записывается там при наличии разрешения, приходящего с соответствующего разряда регистра блока 10, где находятся значения сигналов от элементов контуров, расположенных в центре апертуры. Только при наличии обоих сигналов принимается решение о наличии элемента контура в данном месте растра.

При уменьшении отнсшения сигнал/ шум на выходе формирователя 7 происходит соответствующее увеличение первого порогового эталонного сигнала.

Когда данный сигнал превышает заданное граничное значение, запрещается выдача сигнала "Конец формирования эталонного порога" на первый выход формирователя 7 и разрешаетсй выдача данного сигнала на третий выход формирователя, который подключен к четвертому входу порогового элемента

11 и к входу разрешения выборки счетчика 17. Одновременно сигнал "О" поступает с четвертого выхода первого формирователя 7 порога на пятый вход второго формирователя 15 порога.

Затем по сигналу "Конец формирования эталонного порога" в счетчик 17 по установочному входу записывается код первого эталонного порогового сигнала. увеличение данного кода на единицу происходит под действием ССИ, поступающих на первый управляющий вход счетчика 17. Прямой счет происходит до момента прихода сигнала с выхода счетчика 16 на счетный вход счетчика 17. К этому моменту на первом выходе счетчика 17 устанавли1359788

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Заказ 6154/50

113035, Москвар 21 135 Раушская наб. . 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вается значение порогового сигнала, полученное при непосредственном счете числа элементов ложных контуров, выделенных после дифференцирования видеосигнала и его пороговой обработки. Подсчет числа элементов осуществляется счетчиком 16. Состояние счетчика l7 не изменяется до прихода сигнала Окончание записи в первый блок памяти", который является внутренним сигналом счетчика 17. В рассматриваемом режиме работы устройства сигнал "Разрешение записи в первый блок памяти" формируется счетчиком 17 и с его второго выхода посту-. пает на управляющий вход. первого блока 4 памяти. Сигнал "1", поступающий на счетный вход счетчика 17, формируется счетчиком 16 с момента прихода четвертого импульса, соответствующего четвертому выделенному элементу контура изображения и фона.

Сброс счетчика 16 осуществляется ССИ.

Сравнение дифференцированного видеосигнала с порогом, формируемым счетчиком !7 производится пороговым элементом 11..Для этого сравниваемые сигналы поступают а первый и третий входы последнего. Коммутатор порогового элемента 11 под действием сигнала "1", поступающей с триггера этого же элемента 11, подключает первый выход счетчика 17 па вход сумматора порогового элемента 11. Триггер последнего устанавливается в состояние

"1" импульсом "Конец формирования первого эталонного порога", поступающим с третьего выхода первого формирователя 7 порога, Сигнал "0" с четвертого выхода первого формирователя 7 порога поступает на пятый вход второго формирователя 15 порога. При этом коммутатор подключает первый выход счетчика 17 к адресным входам постоянных программируемых запоминающих устройств второго формирователя 15, на выходе которого вырабатывается второй эталонный пороговый сигнал. Дальнейшая работа устройства происходит аналогично описанному выше при повышенных отноше1 Составит

Редактор М.Андрушенко - Техред М ниях сигнал/шум. При этом уточненный второй эталонный пороговый сигнал используется для принятия окончатель5 ного решения относительно истинности выделенных элементов контура.

Таким образом, реализованное в предлагаемом устройстве формирование порогового эталонного сигнала, при котором подсчитывается число элементов ложных контуров, возникающих в процессе дифференцирования видеосигнала, позволяет повысить надежность распознавания элементов контуров изображений объектов при низких отношениях сигнал/шум.

Устройство для распознавания контуров изображений объектов по авт, св. - 1270781, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введе25 ны третий счетчик и четвертый счетчик, первый выход которого соединен с третьим входом порогового,элемента и с четвертым входом второго формирователя порога, второй выход подключен к управляющему входу первого блока памяти, вход сброса соединен с первым входом устройства, счетный

1 вход соединен с выходом третьего счетчика, вход разрешения выборки четвертого счетчика соединен с треть.

35 им выходом первого формирователя порога, второй выход которого соединен с установочным входом четвертого счетчика, первый и второй управляю4О щие входы четвертого счетчика соединены.с выходами строчных и кадровых импульсов датчика видеосигнала, счетный вход третьего счетчика соединен с выходом строчных синхроимпульсов

45 датчика видеосигнала управляющий вход третьего счетчика соединен с выходом элементв И, первый, третий и четвертый выходы первого формирователя порога соединены соответствен50. но с пятым и четвертым входами порогового элемента и с пятым входом второго формирователя порога. ель А.Глотов .Ходанич Корректор О.Кравцова