Устройство для селекции изображений объектов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания устройств селекции изображений объектов в системах распознавания образов . Цель изобретения - повышение точности устройства. Указанная цель iдостигается в устройстве, содержащем телевизионный датчик, первый формирователь импульсов, первый и второй регистры сдвига, блок выделения начала фигуры, видеоусилитель, элемент И, первую и вторую группы элементов И, группу элементов ИЛИ, первый блок памяти, детектор признаков связности и распределитель импульсов, тем, что в него дополнительно введены второй формирователь импульсов, ключ, соединенный входом с выходом телевизионного датчика, а выходом подключенный к входу первого формирователя импульсов , первый и второй счетчики, выходы которых подключены к адресным входам второго блока памяти, компаратор и третий регистр, входы которого соединены соответственно с выходами компаратора и селектора признаков связности , а выход - с первым входом второй группы элементов И. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 G 06 K 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4151861/24-24 (22) 28.10.86 (46) 07. 10.88. Бюл. Ф 37 (72) -В.И.Дубицкий (53) 681.391. 19 (088.8) (56) Патент Японии У 49-42339, кл. 97(7) В 67, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1188765, кл.- С 06 К 9/46, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания устройств селекции изображений об»ьектов в системах распознавания образов. Цель изобретения - повышение точности устройства. Указанная цель достигается в устройстве, содержащем телевизионный датчик, первый формиро„„SU„„1429141 A 1 ватель импульсдЬ, первый и второй регистры сдвига, блок выделения начала фигуры, видеоусилитель, элемент

И, первую и вторую группы элементов

И, группу элементов ИЛИ, первый блок памяти, детектор признаков связности и распределитель импульсов, тем, что в него дополнительно введены второй формирователь импульсов, ключ, соединенный входом с выходом телевизионного датчика, а выходом подключенный к входу первого формирователя импульсов, первый и второй счетчики, выходы которых подключены к адресным входам второго блока памяти, компаратор и третий регистр, входы которого сое-е

C динены соответственно с выходами ком паратора и селектора признаков связности, а и»мод — с перемм входом ето рой группы элементов И. 2 ил.

1429141

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в част1 ости к устройствам обработки и распознавания иэображений, и может быть

5 использовано в системах распознавания образов .

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема уст- 1О ройства для селекции изображений. объектов; на фиг. 2 — второй формирова-! тель сигналов.

Устройство для селекции изображе ний объектов состоит из телевизион ного датчика 1, первого формировате,ля 2 импульсов, первого регистра 3, сдвига, блока 4 вьщеления начала ! фигуры, элемента И 5, селектора 6, признаков. связности, второго регист" 2О ра 7 сдвига, первой группы 8 элемен тов И, второй группы 9 элементов И, группы 10 элементов ИЛИ, первого бло:ка 11 памяти, детектора 12 связности признаков видеоусилителя 13, распре- 25 делителя 14 импульсов, второго блока

15 памяти, третьего регистра 16, компаратора 17, второго формирователя

18 импульсов, первого 19 и второго

20 счетчиков, ключа 21. Выход теле- ЗО визионпого датчика 1 соединен с информационным входом ключа 21, выход которого соединен с входом первого формирователя 2 импульсов, выход которого соединен с информационным вхо- 3 дом первого регистра 3 сдвига, первым входом блока 4 вьщеления качала фигуры, входом элемента И 5, четвертым входом селектора 6, первым входом видеоусилителя 13 и первым входом и 4О выходом второго блока 15 памяти. Первый вход селектора 6 соединен с выходом блока 4 вьщеления начала, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выхо- 45 дами первого регистра 3 сдвига и вторым и третьим входами селектора 6.

Пятый и шестой входы последнего соединены соответственно с первыми и вторыми выходами второго регистра

7 сдвига, вход которого соединен с выходом селектора 6, соединенным также с первыми адресными (А„) входами первого блока 11 памяти и первыми входами третьего регистра 16. Первый выход второго регистра 7 сдвига соединен с первыми входами элементов И первой группы 8, вторые входы которых, соецинены с третьими выходами распределителя 14 импульсов. Выходы третьего регистра 16 соединены с первыми входами элементов, И второй группы 9, вторые входы которых соединены с четвертыми выходами распределителя 14.

Выходы элементов И первой 8 и второй

9 групп, а также пятые выходы рас-. пределителя 14 через элементы ИЛИ группы 10 подключены к вторым адресным входам (А„) первого блока 11 памяти. Третий вход .(ЫК) первого блока

11 памяти подключен к шестому выходу распределителя 14. Четвертый вход (DZ) первого блока 11 памяти соединен с вторым выходом детектора 12 связности признаков, а выход первого блока 11 памяти соединен с первым входом детектора 12, второй его вход подключен к седьмому выходу распределителя 14. Первый выход детектора 12 соединен с четвертым входом первого блока 11 памяти, а второй его выходс вторым входом элемента И 5, выход которого соединен с управляющим входом видеоусилителя 13. Второй вход ключа 21 соединен с выходом второго формирователя 18 и с вторым входом второго блока 15 памяти, третьи адресные (А ), входы которого соедине-, ны с первыми входами (Х) компаратора

17, вторые входы которого являются входом устройства, а его выход соединен с вторым входом третьего регистра 16. Первый вход второго формирователя 18 является входом устройства, второй его вход соединен с вторым входом второго счетчика 20, четвертым входом блока 4 вьщеления начала и вторым выходом распределителя 14, Первый выход последнего соединен с одним из входов телевизионного датчика 1, с первым и вторым входами первого 19 и вторым входом второго

20 счетчиков.

Формирователь 18 (фиг.2) состоит из первого 22, второго 23 D-триггеров и элемента И 24, причем вход Dтриггера 22 является входом формирователя 18, тактовые входы (С) триггеров соединены и являются тактовым входом формирователя 18. Выход первого триггера 22 соединен с D-входом второго триггера 23, а выход (Q) первого триггера 22 и выход (O) второго триггера 23 соединены с входами элемента И 24, выход которого является выходом формирователя 18.

1429141

50

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал развертки иэображения объектов с выхода телевизионного дат5 чика 1 поступает на вход ключа 21, который при наличии высокого уровня напряжения на его втором входе пропускает видеосигнал на вход формирователя 2 (бинарного видеосигнала).

Уровень потенциала на втором входе ключа 21 задается сигналом с выхода второго формирователя 18, который выдает на выход импульс длительностью в один период кадровых синхроимпульсов (КСИ) по сигналу "Пуск", поступающему на его первый вход.

Формирователь 18 (фиг.2) работает следующим образом.

При поступлении сигнала с уровнем

"0" на его первый вход, по переднему фронту первого же кадрового синхроимпульса триггер 22 переводится в нулевое состояние, а триггер 23 в течение первого кадра сохраняет еще преж-.25 нее единичное состояние. На выходе элемента И 24 появляется импульс с уровнем "1" длительностью в один кадр. Этот импульс переводит блок 15 памяти в режим записи, а распределитель 14 в исходное состояние, т.е. в первый режим работы. Счетчик 19 от . начала каждой строки изображения отсчитывает тактовые импульсы, а счетчик 20 отсчитывает строки от начала каждого кадра. Так формируются координаты j u i текущих (сканируемых) точек изображения. Значение по яркости в точке (i, j) записывается в первом режиме в ячейку блока 15 памяти по адресу А „= j, А„= i.

Одновременно с записью изображения в блок 15 памяти происходит отметка изображения с помощью регистра 3, блока 4 выделения начала, селектора 6 и регистра 7. Суть отметки состоит в том, что сканируемой точке (i, j) ставится в соответствие метка

I(i, j) по правилаМ: если сканируемая точка (i, j) является точкой фона, т.е. u)(i j) = О, то на выходе селектора 6 имеются нули, т.е. точкам фона ставится в соответствие метка "0"; если сканируемая точка является точкой объекта, т.е. v (i,,j)=

1, и соседняя к ней точка (i, j—

1) также является точкой объекта, то на выходе селектора 6 имеется код метки точки (i, j — 1), этот код считывается с первого выхода второго регистра 7 сдвига; если сканируемая точка (i, j) является точкой объекта, т,е. и (i, j )=1, точка (i, 1 — 1)— точкой фона, т.е. ю (д, j)=0, а точка (i — 1, j) †точк объекта, то точке (1, j) присваивается метка точки (i — i, j). Код.-.втой метки считывается с второго выхода в" îðîãî регистра 7. Регистр 3 сдвкга задерживает видеосигнал, постуйающий на его":, " вход, С первого . выхода::регистра 3 снимается сигнал, -задаржанйый отно.сительно входного на такт, а с второго — на строку.

Влок 4 выделения начала фигуры при сканировании очередной точки начала объекта изображения изменяет состояние сзоего выхода так, что .код на выходе блока 4 соответствует порядковому номеру точки начала в изображении от начала сканирования.

Коды меток текущих точек залисываются во второй 7 сдвиговый регистр, который осуществляет их временную задержку.

С первого выхода регистра 7 снимаются сигналы, задержанные относительно входного на такт„ т.е, коды меток I(i j — 1), а с второго — на строку, т.е. коды меток I(i — i j).

В блок 11 памяти записывается информация о смежности меток в изображении после его отметки по следующему принципу: если на первых адресных входах (А „) блока 11 памяти подцерживается код метки Х, а на втором адресном входе (А ) — код метки Ip, то в ячейку блока 11 памяти с адресом (I I ) записывается единица.

Перед командой "Пуск" на втором входе устройства задаются координаты одной из точек объекта, подлежащего выделению, При совпадении текущих координат точки изображения с заданными срабатывает компаратор 17 и в регистр 16 записывается метка (номер) выделяемого объекта. Когда на выходе формирователя 18 появляется сигнал с уровнем "0", блок 15 памяти переходит из режима записи в режю1 считывания.

Ключ 21" запирается и на выходе формирователя 2 появляется сигнал с уровнем "1".

Устройство переходит во второй режим — режим преобразования информации, хранящейся в блоке 11 памяти.

Преобразование осуществляется детек1429141

По завершении этих операций устройство переходит в третий режим — режим выделения объектов. ,С помощью регистра 3 сдвига, блока

4 выделения начала фигуры и селектора

6 происходит отметка иэображения считываемого из блока 15 памяти. Принцип отметки такой же, как и изображения с выхода формирователя 2. Метки точек изображения подаются на первый адресный вход блока 11 памяти, а на второй его вход — код метки с выхода регистра 16.

При наличии в выбранной ячейке блока 11 памяти единицы на первом выходе детектора 12 появляется сигнал с уровнем "1". По этому сигналу элемент И 5 открыт и на вход подсветки видеоусилителя 13 подан сигнал с уровнем "1". В результате на экране монитора (не показан) сканируемая точка изображения подсвечена. За один цикл считывания из блока 11 памяти на экране монитора подсвечен весь объект, одна из координат которого задана на втором входе.

Применение предлагаемого устройства в системах автоматического распознавания изображений объектов позволит значительно повысить их надежность и точность.

Формула изобретения

Устройство для селекции изображе ний объектов, содержащее телевизионный датчик, первый. формирователь импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого регистра сдвига, с первым информационным входом блока вьделения начала изображения,.четвертым информационным входом селектора признаков связности, первым входом элемента И и информационным входом видеоусилителя, выход которого является выходом устройства, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом детектора связности, первый выход первого регистра сдвига подключен к второму информационному входу блока вьделения начала фигуры и вторым информационным входам блока вьделения начала фигуры и селектора признаков связности, первый информационный вход которого подключен к выходу блока вьделения начала изображения, а выход — к информационПосле преобразования единицы записаны в те ячейки блока 11 памяти, адреса А„ и А которых соответствуют всем возможным комбинациям пар меток каждого из объектов.

55 тором 12 признаков связности. Преоб-! разование состоит в следующем. Блок ,11 памяти работает как в режиме запи-! си, так и в режиме считывания. На третьем выходе распределителя 14 поддерживается уровень "О", а на четвертом " 1". В первый такт после конца импульса с выхода формирователя 2 на пятом выходе распределителя 14 10

:установлен адрес нулевой строки бло-! ка 11 памяти, а с его седьмого выхо-! да появляется импульс, по которому содержимое нулевой строки блока 11 памяти переписывается в регистр де- 15 тектора 12. Во второй такт — в блоке !, )11 памяти выбирается первая строка ! .ячеек и с помощью детектора 12 зна,чения ячеек первой строки сопостав, ляются со- значениями ячеек нулевой 20 строки. Если здесь найдется хотя бы одна пара ячеек с значениями " 1" и расположенными в одном столбце блока

11 памяти, то в регистр детектора 12 записывается информация, соответст- 25 вующая логической сумме значений ячеек нулевой и первой строк. В. противном случае в регистре детектора

12 сохраняется информация нулевой строки блока 11 памяти. Затем на пя- 30 том выходе распределителя 14 последовательно устанавливаются адреса второй, третьей, четвертой и так далее строк блока 11 памяти. Для них выполняются те же операции, что и для нулевой и первой строк. После того, как выбраны все строки и сопоставлены с нулевой строкой, по адресу нулевой строки блока 11 памяти записано содержимое регистра детек- . 4p тора 12. После этого в регистр детек- . тора 12 записана первая строка ячеек блока 11 памяти. После этого, как значения этой строки будут сопоставлены со значениями остальных строк 45 блока 11 памяти и по адресу "первой строки блока 11 памяти перезаписано содержимое регистра детектора 12, в последний занесена вторая строка и т.д. Процесс преобразования заканчивается после того, как в последнюю строку блока 11 памяти переписано содержимое регистра детектора 12.

1429141 ному входу второго регистра сдвига и к первому адресному входу первого блока памяти, второй адресный вход которого соединен с выходом группы элементов ИЛИ, первый и второй входы которой подключены соответственно к выходам первой и второй групп элементов И, первый вход первой группы элементов И, соединенный с пятым инфор- 1{) мационным входом селектора признаков связности, подключен к первому выходу второго регистра сдвига, второй выход котороГо соединен с шестым информационным входом селектора при- 15 знаков связности, распределитель импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого подключены соответственно к управляющему входу телеви- Щ зионного датчика, управляющему входу блока выделения начала изображения, второму входу первой группы элементов И, второму входу второй группы элементов И, третьему входу группы 25 элементов ИЛИ, управляющему входу первого, блока памяти и управляющему входу детектора связности, информационный вход и второй выход которого соединены соответственно с выходом 30 и информационным входом первого блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй блок памяти, второй формирователь импульсов, третий регистра, компаратор, первый и втр- рой счетчики и ключ, информационный вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, а выход — к входу первого формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов соединен с управляющими входами ключа и второго блока памяти, информационный вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход — к информационному входу первого регистра сдвига, адресные входы второго блока памяти, соединенные с первым и вторым информационными входами компаратора, подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, первые управляющие входы которых соединены с первым выходом распределителя импульсов, второй выход которого подключен к второму управляющему входу второго счетчика и первому управляющему входу второго формирователя импульсов, второй управляющий вход которого является первым входом устройства, вторым входом которого является третий информационный вход компаратора, второй управляющий вход первого счетчика соединен с шиной такто- вых импульсов устройства, выход селектора признаков связности подключен к информационному входу третьего .регистра, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, а вы ход — с первым входом второй группы элементов И.

142914) 1429141

Составитель Т,Ничипорович

Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Корректор M,Äåì÷èê

Тираж 704 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5128/47

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