Устройство для выделения контуров изображений объектов

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для селекции контуров изображений объектов, и может быть использовано в системах распознования образцов. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Поставленная цель достигается путем получения кодового описания действительных направлений контурных границ, что обеспечивается введением блока накопления и иным конструктивным выполнением формирователя единичных сигналов и преобразования кода. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

ÄÄSUÄÄ 1474?02

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ио4 С 06 К 9/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ::

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 42 310 70/24-24 (22) 16.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. К 15 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.Л.Држевецкий, P.À.Àáóëüõàíoâ и А.Б.Левин (53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 7)6050, кл. G 06 К 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1182551, кл. G 06 К 9/36, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ КОНТУРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике, в частнос,ти к устройству для выделения контуров изображений объектов, и может быть использовано s системах распознавания образов.

Цель изобретения — повьппеиие точности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2-7 — конструктивное выполнение формирователя единичных сигналов, преобразователя кода, блока накопления, блока анализа, блока итерполяции и элементов расфокусировки соответственно.

Устройство (фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, селектор 3, регистр 4, формирователь 5,единичных сигналов, преобразователь 6 кода и блок 7 накопления.

Формирователь (фиг.2) выполнен в виде компараторов 8 и блока 9 вычитания. (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству дпя селекции контуров иэображений объектов, и может быть использовано в системах распознавания образов. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Поставленная цель достигается путем получения кодового описания действительных направлений контурных границ, что обеспечивается введением блока накопления и иным конструктивным выполнением.формирователя единичных сигналов и преобразования кода. 2 з.п. ф-лы, ? ил.

Преобразователь кода (фиг. 3) содержит дешифратор 10, элемент ИЛИ 11, инвертор 12, элемент 13 задержки, элементы И 14 и 15> коммутатор 16, блок 17 анализа, блок 18 интерполяции .

Блок накопления (фнг. 4) содержит узлы 19 признаков>каждый из которых 3 имеет элемент 20 задержки первой 4:ь группы, элемент И 21, элементы 22 селекции сигналов, элементы 23 задержки второй группы, элементы ИЛИ 24, элементы 25 задержки третьей группы и элементы 26 объединения сигналов.

При этом элементы 22 селекции сигналов выполнены в виде элементов 27 задержки и элементов И 28, а элементы 26 объединения сигналов выполнены й, в виде элементов 29 задержки и элементов ИЛИ 30.

Блок анализа (фиг.5) содержит элементы 31-35 задержки, дешифраторы 36 и 37, элемент И 38.

1474702

Блок интерполяции (фиг. б ) содержит коммутаторы 39, узлы 40-42, задержки узел 43 элементов ИЛИ, узел

44 расширения, содержащий элементы

45 расфокусировки (фиг. 7) каждый из которых содержит элемент 46 задержки и элемент ИЛИ 47.

Все элементы 20 задержки всех узлов 19 образуют первую группу элемен- 10 тов задержки, все элементы 21 И образуют группу элементов И, все элементы 23 задержки образуют вторую группу элементов задержки, все элементы

HJIH 24 образуют группу элементов НРН, а все элементы 25 задержки образуют третью группу элементов задержки.

Устройство работает следующим оьразом.

Входное изображение в процессе

его строчного сканирования телевизионным датчиком 1 (например, телекамерой на базе ПЭС) поступает с его выхода на вход АЦП 2, С выхода последнего элементы изображения последо- 25 вательно поступают на вход селектора 3 выделения локальной области изображения, который предназначен для выделения и временного хранения локальной области размерами 3х3 элемента изображения и состоит из последовательно соединенных регистров сдвига. Он имеет девять выходов, каждый из которых соответствует элементу изображения из локальной области

35 размерами ЗхЗ, представляющей собой окрестность текущего элемента изображения. С выхода селектора 3 коды элементов изображения текущей локальной области поступают на первый 40 вход формирователя 5. Одновременно с регистра 4 на второй вход формирователя 5 поступает код пороговой величины, который записывается в этот регистр перед началом работы устрой- 45 ства.

В формирователе 5 осуществляется вычитание из кода нулевого элемента локальной области кода пороговой величины и сравнение полученного результата в каждом компараторе 8 с кодами остальных восьми элемейтов локальной области. Если на входе компаратора 8 код меньше порогового значения, то на его выходе имеется сигнал "1 . Во всех остальных случаях и 55

"0". Таким образом на выходе формироФ вателя 5 формируется восьмиразрядный код, наличие."1" хотя бы в одном из его разрядов свидетельствует о наличии контурной точки.

С выхода формирователя 5 код поступает параллельно на вход блока 7 и на второй вход преобразователя 6 кода. В блоке 7 осуществляется поразрядное накопление сигналов в узлах

19, в каждом из которых входной сигнал последовательно сжимается элементами 22 и расфокусируется элементами

26, а также задерживается на элементах 25 задержки на время, необходимое для компенсации негомотетичности преобразования.

В каждом из элементов 22 сигнал на выходе появляется лишь в том случае, если на его входе такая последовательность, что на элементе И 28 совпадает входной сигнал и сигнал, задержанный на время, определяемое элементом 27 задержки. На выходе элемента 26 возникает сигнал при наличии на входах элемента ИЛИ 30 либо выходного сигнала, либо эадержàííîro на время, определяемое элементом 29 задержки. Времена з адержек элементов

27 и 29 равны между собой, а сами элементы выполнены на регистрах сдвига. В результате накопления кода в блоке 7 на его выходе сформирован устойчивый восьмиразрядный код, который содержит в своем составе не только информацию с наличием границы, но и информацию о характере границы (например, верхняя граница горизонтальной линии, нижняя граница горизонтальной линии,,левая граница вертикальной линии и т.д.) и о пересечении границ разноименных направлений.

С выхода блока 7 восьмиразрядный код поступает на первый вход преобразователя 6, который подключается к выходу блока 7 через коммутатор 16 в том случае, если коды на его первом и втором входах не нулевые. При этом на выходе дешифратора 10, выделяющего нулевой код, уровень "0, а на выходе элемента И 14 — "1", так как на выходе элемента ИЛИ 11 имеется "1" лишь в том случае, если на его входе есть код, отличный от нулевого. Блок

17 анализа предназначен для выделения управляющих импульсов, соответствующих фрагментам границы, выделение которых осуществляется с помощью дешифраторов 36 и 37 и элемента И 38.

В зависимости от вида выделенного фрагмента управляюшие импульсы с вы5 1474702 6 вход блока 18 на управляющие входы коммутаторов 39. В узеле 43 элементов ИЛИ одноименные разряды с выходов узлов 40-42 собираются через эле5 менты ИЛИ узла 43 (не показано) и соответствующих элементов задержки, второй группы, элементы задержки третьей группы, выходы которых под" ключены к другому информационному входу преобразователя кода, и группы последовательно соединенных элементов объединения сигналов, входы первых элементов объединения сигналов которых соединены с выходами сс;— ответствующих элементов ИЛИ, а выходы последних элементов объединения сигналов подключены к входам соответствующих элементов задержки третьей. группы, при этом другой информационный вход формирователя единичных сиг-. налов соединен а выходом селектора.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь единичных сигналов содержит компараторы, одни входы которых являются одним информационным входом фор5 мирователя, другие подключены к выхо10

15 интерполяции через коммутатор 16 под- 20 ключается к выходу преобразователя 6;

Таким образом, на участках грани-.

1. Устройство для выделения кон- ч0 туров изображений объектов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, 40

50 хода блока 17 поступают через второй поступают с выхода узла 43 элементов

ИЛИ на вход узла 44 расширения, где в элементах 45 расфокусировки входной сигнал увеличивает свою длительность на один такт. С выхода блока

18 восьмиразрядный код поступает на второй вход коммутатора.

В том случае, если код на первом входе преобразователя 6 нулевой, а код на его втором входе не нулевой, то на выходе элемента И 15 устанавливается "1" и код с выхода блока цы, не принадлежащих устойчивым признакам контура, присваиваются коды устойчивых участков им предшествующих. Единица на выходе элемента 13 задержки указывает на наличие конту" ра.

Формула изобретения информационный вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, а выход подключен к информационному входу селектора, формирователь единичных сигналов, один информационньФ вход которого соединен с выходом регистра, а выход соединен с одним информационным входом преобразователя кода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности устройства, в него введены элементы задержки первой группы, входы которых соединены с выходом формирователя единичных сигналов, элементы И, входы которык подключены к выходу формирователя единичных еигналов и к выходам соответствующих элементов задержки первой группы, группы последовательно соединенных элементов селекции сигналов, входы первых элементов селекции сигналов которых соединены с выходами соответствующих элементов И, элементы задержки второй группы, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов селекции сигналов групп, элементы

ИЛИ, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов селекции сигналов групп и с выходами ду блока вычитания, а выходы компараторов являются выходом формирователя, при этом один вход блэка вычитания является первым информационным входом формирователя, в другой является вторым информационным входом формирователя.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь кода содержит дешифратор, вход которого является первым инфор" мационным входом преобразователя, а выход соединен с входом инвертора, элемент ИЛИ, входы которого являются вторым информационным входом преобразователя, а выход. подключен к элементу задержки, элементы И, входы которых соединены с выходами элемента задержки и с выходами инвертора и дешифратора соответственно, а выходы подключены к управляющим входам коммутатора, один информационный вход соединен с первым входом преобразователя, другой подключен к выходу блока интерполяции, а вь.ход является первым выходом преобразователя кода и соединен с информационным входом блока интерполяции, управляющий вход которого подключен к выходу блока анализа, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, при этом выход элемента задержки является вторым выходок преобразователя.

1474702

1474702

1474702

Составитель А.Романов

Редактор Н.Бобкова Техред A. Кравчук Корр ект ор С.Шекмар

Заказ 1897/49 Тираж 667 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ ССГР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101