Устройство для коррекции изображений
Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности подавления шумом, искажающих границы изображения. Устройство содержит блоки ввода и вывода бинарного изображения, последовательно соединенные первый блок расфокусировки, последовательно включенные первый элемент задержки и первый элемент И, а также блок синхронизации. Дополнительно введены перый и второй блоки выделения признаков, последовательно соединенные второй элемент задержки, второй элемент И, второй блок цифровой фильтрации, второй блок расфокусировки, третий элемент И и элемент ИЛИ4, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫЕ ТРЕТИЙ БЛОК ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, ТРЕТИЙ БЛОК РАСФОКУСИРОВКИ, ЧЕТВЕРТЫЙ ЭЛЕМЕНТ И И ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ ЗАДЕРЖКИ.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (бц q Г 06 К 9/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АBTÎPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ л> (ОСЕЛА) СТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО ИЭОЬ атянияМ и ОТН Ыт щм
ПРИ Т СССР (21) 3876514/24-24 (22) 29.03.85
,46) 07 ° 12 ° 89, Б«эл, )<< ч5
< ) ) Пензенский п<элнтехннческий инстнтут (72, А,).Äðìåâåöê«>I, С.T ° Баканов, P.A.ÀáóëüxaHoý l А.Б.Левин (53) 681 ° 391.19 (088,8) (36) Авторское свидетельство СС(.P к 997056, кл, " . )F> ) . 9/ lF., ) 983, Патент ())А Р , опублнк, )979 °
Л и т > < < > c I o t с и нд е т <«л ь с т и <1 0 С <", Р
М 105958"., Кл. ",, 06 К 9/00, ) <)8 (54 (57, УСТ)<0rfCTPO ЛЛ<) )(01 РБ)()11й! . Г 0) 1 А . ".!
<аода и нына.а б; «ар«ого из(эбраэке1<ия, lipð. згэ ламе«та задержки,лерааГО JIOXa ЦИ.!;,э Н эГ< фИЛЬтРаЦИИ И ПЕРВаг«блока р.эсфоку(ирснки, э выход блан»ада би<<арн<.гс хэобрамення псдI<1æ÷cH к входам <ерного элемента эаI««p.1< 11 и и"..In<>I î б Iora цифровой
1(пятра<и<и, о т и и ч а ю щ е е с я гc и, что, с ц<.лью расширения области
Г(РИМВНЕН«я Эа СчЕт обеспечения Ваэм<мности паллгле«ия шумов, искам11ю(Нх гранины изабраления, оно содерз:хт и:.рный и »Topol".. блОхи ВЬДелеикя
il рl< э« акоп < и(. Ледсн< т(льна соединен»
1<ье итар .й <л< мг нг задержек«,чтсрсй
;< г <1 "li бисi; цифрсв(э(" ()% (И)
А1
Г
Фильтрации, »тора<1 блок р,<с(<эакусирсэкн, третий элемент И и элемент ИЛИ, последователь11О включенные третий блок цифровой <)эиллтр,эпин, третий блок рас<фокуснровки, чеглертый элемент И и третий элене«т залер*ни, выход которо".î соединен с ".РстветстВ ><э<э(ж> Входам эll<<« i< т,э И .>1 .,В<>. х<>д кот<
K входу нтср га элем<нита задержки, Выход п рнага э louie«I i )1 с< едкнен (. вход(.м третьег .. .:. к j I«?;р«ной (Ь ил ь т р э (1 11 « н;-.<х ° 1 11 т o p o r o б л o I<; з а с— (<<оку< Hpcl KH c клкэ l< 1 к,«";,1>.<у входу перногс <)л<>к э выделения прх.<Хакан, íтар«й ."хад которого coc-lнен с выходам В араго блс>та цэ>э >рО
Ваи >фильтрации < d TD 7 HA в ха>гэ с ньс<адсм т".i тьега блока расфокусиранКИ И С ПЕ P» li! 1<Х>ЭДГ<М Н > OP(IÃO Г;1СКа выделения пр.i:«акан, Второй вход хоторагг: —,«дкл.;, н х .«Ь(»< ду грет ьега блс:;а цифровой< фил ьтрацни, а третий вход — х Вггх,;у первогo блока раСфокусирагэки, при-<ем Выходы первого блаK а нь(дс(ения приз:1акан соединены C ссотиетстнухц гмн входами Второго и третм .-<э элем(нтан И, выходы нтораг бло ;I 1<ыделс«ия пpH энаков падк,1н<эчены к соотяетстнующнм»ходам первого и четнергогс элементов И, а вьссады блока синхрс1111зацни СоеДННЕ«ы с входами синхронизации второго и третьего блоков цэюровой фильтрации, второго и тр< тьего блока» расфокуснрсэкн, вт«рогc H тре>нега эл» <ен.lо:н заде"..хки, первого и -. тараго б .Окан в@", .леH;!: г ри,«аксн, .1527646 при этом является рации, а элемента
20 х! х?, .с3
Я. ул)сi x? х
55
Изобретение относитс>т к автоматике и вычислительной технике и момет быть использовано для удаления на бинарных изображениях шума в виде отдельных точек, пятен и линий.
Цель изобретения — расширение области применения эа счет обеспечения возмокиости подавления шумов, иска)кающих грани<ть< из<эбражения °
Иа фиг,1 представлена структурная схема устройства для коррекции изобрахений в условиях воздействия шумэв; на фиг, 2 — структурная схема блока цифровой фильтрации изобра)кения (a) и блок расфохусировки бинарного изобрамення (61; на фиг. 3структурная схема блока вь<деления признаков взаимной коррекции; на фиг. 4 — пример работы устройства для и 21, m 4, где ш, и — число отсчетов изобрал ения соответственно по строкам и ст<)лбцам.
1 c тройс тво содержит блок ввода бин арно го из<эбражен ия, пе рвый блок ?. ци .,ровой< фильтраци), состоящий»<э <) lo .)<едовательно сoåäèíенных у. лов 3 ш<фровой ф»<льтрацин, нервь<й блок 4 3О р;< .Фокус ировкн, сос тo
И 7, В1орпА блок В т>и
1 4 ттиИль тра!I <5 расфокуснрс)вкн, второй блок 6 выделения признаков, элемент И 17, элемент 18 задержки, элемент СПИ 19, блок 20 вывод,) б»<«1;)м« .-<) t< )с)брахения н блох 2! синхра«нэлцнн. 45 Каждый нз узлов 3 цифровой фильт « рации >,фиг ° 2а >, o><эрь<е входят в состав блоков 2, Ч, 14 цифр<эвой фильтрац)»<и, содержит элемен г ? ) задер)кки и элемент И 23, причем ..;< узлов цк1ровой фил трации первого 2 и второго 8 бi,<1к<)r эле> I*«ò ?2 1.öòåð õí обесне <»<вс<ет заде!)жку it t один такт, а для у <лов !I»l>)pottoA фильтрации тоетьег- блока !4 — нл л тактов. В к -<,сдо>< ) «л>< " и» «)»ров:»«Ь»сльтрац«и ях «л н: >л-.:;. ->;<.=..<< .:t я 22 эядержy с<)>.;! t«; н>„к,);;1" H эдеме)<1 1 if 7 3. вхоц элемента 2" эадержки входом узла цифровой *ильте ro вь<ходом являетс я выход И 23 ° Каждый иэ блоков 4 расфокусировки бинарного изображения (фиг ° 26), которые входят в состав блоков 4, 9, !5 (фиг ° I), содержит элемент ?4 задержки и элемент ИЛИ 25, причем для узлов 4 расфокуснровкн бинарного изображения первого 4 и второго 9 блоков элемент 24 задержки обеспечивает задержку на один такт, а для узлов 4 расфокусировки тре1ьего блока 15 — па r. тактов. В кеждом узле 4 расфокусировки бинарного изображения вход H выход элеHpнтл 24 держки соед шены с входами эле .ента ИЛИ 25, прн этом вход элемента 24 эадер)кки является входом у-«ла расфокусировки, à его выходом являет< я в<ход элемента KIT! 25. Ка)«дь<й нэ Де у). 6)ло ко в Фн;, 1 б -Q « хи О, 1 <ахов t ф<чг.3 . соц рк..<т <е-)<" е )<еме)<т,«. 2 .> — 2 <> э «д е p >>< >< «,1 B 1 Ii O I H I > C < l< v I >to 2 Ч ° э.. ем<««т .-И!. 3>, ->ле и >< -, НЕ 31 н элемент И ")", лр«ч< м в пер-<>,, 1 в< и 6;roxe 10,Фнг, с ) I<. ",с ле;<ня пр:<э— ><ак<эв и<ем>з>ryû ?>) н 28 име с". ) Деря— ку иа л тdt !< кажэь<й, э ..ем<««т ..7 > задержки ><,.) ., "—; ) гакт )з, ): е;.т 33 задержки «а о ««такт, < .<)<)-,. 33 задержх»< на;. ".актов. !!л вьлсо",å каждого лог»<<е<. к 1го учла ?9 T)op>H; гся двугрэля) ио <нм! c» > прин»<мает )на ;ечня Л»in<< °:, <.)><><сящнй от кодовой )сомб»<>«.;:%H поступаю<<тих на его вход снгн.<лов. ".>т1 э,<— вис»<м<эсть с)л»редел><етГ я I«>«lт)л «p>t» Струк туp.) млтр««g < 1 1, предст;<т)> ляю<цая б»<«<лр«ое»<э<)бр <)ке)««з, такс)ва, т е М ИЫМ .". I d T K >» i Н Э < «() ) >1 _#_ P. »! H >i i-. -l 0 1 ветс твуют отсчеты 1;;, равные 1,;. )ет> лым — равные О, л 1H)<ые у <асткн изобрамения н l><>;д>«rc я !!Р. ближе г1 клеток от т гэ it!II ..:.-<трины в<.ход:<г го изображен><я, ля - (I шума >ià бинарном из<),".;:-к:.«н..- -":.я.!ек) нэ (<)) ()) где = О, m) h" =!l b = b ) ) ij J Р,) iJ ) t н восстанавливаются элементы матри)л< пут".è изотропной расфокуснровки только в вертихальнок направлении, что достигается выполнением m-краткой рекуррекгной операции (<<. -i1 (< р N.) ° (i) с;
<е -< 1 (3) <й ттт где t " П)ш) .. i — 3 -i) -11 ° )) - <) ° Анялог;»чным образок форм; рyeòeя матрица <-ориэоптали, которач образуется из элеиектоя матрицы исходного )»зобрахгкия, в <оторой элементыв не удовлетвор)1)<м<))е ш-яратнол<у ска гию (al (:.il (<р, . (4) ) f ) =-< <р) (wl где = Ош, =а .> ., )) р - i) .J 1 папуля<отер<, я затем про)»сходит восстановление элементов матрицы путем нзотропной рас
*)1 д t(t- . ) .е (5) — ") (<р<) где Г. - П,, „= Р;, h, = ?. Пос".е таких преобразований в матрицах .ертикзлн и горизонтали отсутству лел<енты линий произвольной ори < ик к пятен, размер которых и -,; <«тачькор< н вертикальном цапр- эл -i.:. к," <)р э»ьш)ает ш элементов, 5 l5 вертикальных и горизонтальных линий, толщина которых менее размера помех 1 и удаления шумов ° исквкающих их границы, сначала одновременно формируют две матрицы — матрииу вертикали (1;;) и матрицу горизонтали h затем )i 1 ° происходит взаимная коррекция этих матриц и далее логическое сло)кение откорректированных матриц, в результате чего получается не шзмовая фигура исходного иэобрааения. Матрица вертикали формируется путем сжатия матрицы элементов исходного изобракения, в которой эаиуляются те эле" менты, которые не удовлетворяют условию многократного схатия, выполняемого посредством m-кратной рекуррентной операции цифровой фильтрации (l . (g ) =n h (2) 1t ° - < 27646 6 Кроме того, помехи, !»cxaxa)<)mxe границы (кгнтур) иэобрахения,перера .пределяются так, что помехи, искажаю" щие границы горизонтали, содержатся в матрице элементов вертикали, а помехи, искажающие границы вертикали, содержатся в матрице элементов го- . ризонтали. Удаление таких вумов, т,e ° шумов искхааклиих границы линий изобра)кения, происходит эа счет коррекции (занулекия) определенных элементов матриц вертикали и горизонтали. Взаимная коррекция матриц происходит следующим образом,Если для элементов матрицы вертикали,находящихся нике или выие элементов матрицы горизонтали, которыми определяются соответственно нижняя или верхняя границы изображения,не удовлетворяется угловие схатия (2), то они эануляются ° Аналогично, если для элементов матрицы горизонтали,находящихся левее или правее элементов матрицы вертикали, которыми определяются соответстве)<но левая и правая граннпы <»эобрамекия, не удовлетвор)<ется yrënâ».е съятпя (4), то зтн элементы матрицы горр<зе икали зачуляЮТСЯ в МатР»ЦЯ КЕ ЛЧ» .НОГО НСХОДНЧОГО изобрахе<»л»)» получ:.е т. я путел. логнчес— кого словения отхоррехтировянкь<х мятриц горизонтали к вертикали Устройство работэет следу)аэ»м образок, Отсчеты бикярк; г i <»з<Мраа»екн«> полученные ка вь<ход . блоха ) взопа бинарного изобрах ния, отсчет 3» отсчетом вдоль строк изобра ения и строка -з строкой поперек строк подеются . частотой, определяеъкЛ блокок 2) сннхронизацин) ка вход блока 2. содержавшего последовательно соедин<.чкые узлы 3 цнфр<эвсй фильтрация, в кот орл<х с по.ющь<р) элемента 22 -,адерххк выделяются соответствую@)»е отс «ты л<лтрн)аа изобра)кеиия, кад которым-» г;осредством элемента И 23 выполкаетсз одна операция рехуррентн."< с еотко<эе), я (2). Последовательное прокол<декка через ш узлов 3 иифрово< <,.кльтрацни,odpaзукщнх блох 2, сос тветствует выполиению всего рекурре<»тно "0 соотношения (2). С выхода блока 2 им<яровой фильтрации сигнал )<о<»тупает на вход блока 4 расфокусн; -:«к«, п котором проходит через -.:.оя раесфокусл ровки бинарного и ..".. -.яке -.ня, в ках ийтикеб хи эи аоым -яб аннан хвбоьох юнм3вюоь иммим хяи гхзи ихаиои ч ыиетЫ и хзкои вбак чивьмоснбоа и химчивхньбаа кн xaasos Zt 999CZ ° ° Вв е 
