Устройство для коррекции изображений
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в производстве микроэлектронных приборов. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два блока выбора весовых коэффициентов изображения и блок управления , что позволяет в зависимости от вида изображения выбирать алгоритм обработки, в результате чего повышается точность устройства. 9 ил.
ССЮЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ1УЬЛИН (19) (Н) щ)g С 06 К 9/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
Г!О изовРетениям и отнРытиям
ПРИ ГННТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640490/24 (22) 20.01.89 (46) 15.01.91. Бюл. Р 2 (72) А.В.Вигель и П.Н.Галабурда (53) 681.327.12 (088.8)
{56) Авторское свидетельство СССР
N 1196918, кл. (: 06 К 9/46, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕК11ИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к автомаЪ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах распознавания образцов, в частности, при создании автоматических установок сортировки и посадки кристаллов.
Цель изобретения — повышение точности устройства.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства селекции изображений объектов, на фиг. 2 - блок-схема блока первичной обработки, на фиг. 3— блок-схема блока выбора весовых ко: эффициентов изображения, на фиг,4
ll tt сканирующая апп ер тур а Окно р а эмером 3 х 3 элемента изображения, на фиг . 5- 7 — примеры, поясняющие принцип преобразования изображений объектов и их подсчета, на фиг ° 8 — ал», горитм работы блока управления н а этапе селскции изображе»»ий объектов, на фиг. 9 — алгоритм работы блока управления на этапе поиска и выбора значений кодов на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах
2 тике и вычислительной технике и может быть использовано в производстве микроэлектронных приборов. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два блока выбора весовых коэффициентов иэображения и блок управления, что позволяет в зависимости от вида изображения выбирать алгоритм обработки, в результате чего повышается точность устройства, 9 ил . блока управления, обеспечивающих достоверную селекции прелая»»ляемьм изображений объектов.
Устройство содержит блок 1 формирования электронного окна, блоки 2-5 первичной обработки видеосигнала, блоки 6 и 7 выбора весовьм коэффициентов изображения, блок 8 вторичной об раб от ки виде оси г нал а, эл еме нт 9 задержки, элемент И 10, счетчик 11, блок 12 управления. Каждый блок обработки видеосигнала содержит три элемента ИЛИ 13-15 и одиннадцать элементов И 16-26, причем каждый блок выбора весовых коэффициентов изображе»»ия состоит из четырех элементов И 27-30 и элемента ИЛИ 31.
Устройство работает следующим образом.
При поступлении исходных данных от внешнего устройства на блок 12 управления на первом — пятом его вь»ходах устанавливаются соответствующие значения кодов, а на шестом выходе сигнал, обнуляющий счетчик 11. 1.н1621060 (3 ° 2) (4. 2) (2,2);5 (5. 1) (2.3) (5.2) нарный электрический сигнал, несущий информацию об оптическом изображении, < поступает на три блока задержки бло ка формирования электронного окна .каждый из которых задерживает ег иа время одной телевизионной строки, и иа первом„ втором и третьем выходАх блоков задержки присутствуют видеосигналы от девяти соседних 10 элементов изображения, три из которых принадлежат считываемому изображению .но текущей. строке сканирования, а остальные — изображению по двум,.ей предшествующим строкам, Так как через блоки задержки проходит последовательно видеосигнал от всего изображения, то совокупность указанных элементов разложения .образует сканирукнцую аппертуру "Окно" размером
3«3 элемента (фнг,4), при помощи которого производится осмотр и ана лиз изображения. Обозначим центрапь-! ный элемент окна через а;<, .à его соседние элементы через а;, +,, а; < 25 а<+< Jy a<+«.., где а — значение элемента окна а = "1", если элемент изображения, совпадающий в данный момент времени с данным элементом окна, принадлежит объекту, и а = "0", если он принадлежит полю, на котором расположены объекты, j — номер строки окна, которой принадлежит его центральный элемент а«", i — номер столбца окна, которому йрииадлежит его центральный элемент а; . Блоки 2-5 обработки видеосигнала преобразуют входной сигнал согласно выражениям: Ь< = а;< +<.+ а,,+ а; + а;, (1.1) Ь а,, + а; .„+ а; < <.< а; + + ài- Ь< = а, <,j+< а; j«. à, J +. + а;, «.< а;1 а„, + а;б+, а; ° а;, + + а«+ а ° а;,> (13) Ь, = а;< 1, а; б „ а ;, ° а;, ; (1, 4 ) 50. Ь. а;, + а; + а;,+ а;<, <, (2.1) а; ° а;,, а<1< а; «,-< Ь,< = а;, "а; < а, J-<+ +а;, а,«а,, ббб аб б аб<,аб °,аб.б;, ° <б), бб) + .1- ), (3.1) + а<, а<, < + а;, а, „,+ + а;,< ° а; «< + а<+<,, а; Ьз = а,, а;„° а;,„.,+ ° ° + а<ла«< <а; < +а; ° а;, а;, + + а;;а;„.;а;; <; (3.3) Ь =а а а ° а «<.) «,.) «,) < (3 ° 4) Ь4. а,, + a„+< .<„+ а;, + 1,1 (4.1) 4 <б<+< а<+ + а; «а;) + а,...а;, + ° б +а;„,а; + а;, ° а; . Ь а; ) < а;„).<, а;, ) + 4 = а;) < а;, °,а;+, а; ° (4.4) где Ь вЂ” значение сигнала на первом, втором, третьем и четвертом выходах четвертого блока 5 обработки видеосигнала, Ь - значение сигнала на первом, втором, третьем, четвертом выходах второго блока 3 обработки видеосигнала, Ь . — значение сигнала на первом, втором, третьем, третьем и четвертом выходах nepsoro блока 2 обработки видеосигнала, Ь вЂ” значение сигнала на первом, втором, третьем„ четвертом выходах третьего блока 4 обработки видеосигнала, (.) — знАк, определя«иций операцию логического умножения, т.е. операция И, (+) — знак, опр еделяющий операцию логического сложения, т. е. операцию ИЛИ. С выходов блока 6 сигнал поступает на первый, второй, третий и четвертый входы блока 8 вторичной обработки видеосигнала соответственно. Блок вторичной обработки видеосигнала 8 производит преобразование входного сигнала согласно выражениям. а; = Ь< +Ь +Ь +Ь4 <) ) а; = b +Ь,Ь, +Ь,Ь, 1621060 а," = Ь,Ь Ьз + b b>b< + 11 + b) b b + Ъ,Ъ Ь а; = Ь!Ь Ь Ь4 1 (5.4) где а; — значение центрального элемента окна после преобразования, причем на первом, втором, третьем и четвертом выходах блока вторичной обработки видеосигнала значение сигналов соответствует выражениям (5.1)-(5.4) . С первого, второго, третьего и четвертого вьмодов блока вторичной обработки видеосигнала бинарный видеосигнал от преобразованного изображения объектов поступает на первый, второй, третий и четвертый входы бпока 7 и в зависимости от кода на пятом выходе блока- 12 управления, поступающего на входы блока 7, на выходе блока 7 присутствует только один из сигналов, поступающих на первый, второй, третий и четвертый входы этого блока, Преобразованное иэображение поступает для дальнейшей обработки на выход устройства через выходную шину и для подсчета числа объектов в поле на входы элементов 9, 10 и счетчика 11. Число объектов в поле (K) после преобразования определяется, как разность числа всех импульсов (П), полученных после преобразования за время одного кадра и числа совпадений- (С) их в двух соседних строках сканирования, т.е. К = П вЂ” С. Число П соответствует числу импульсов на выходе блока выборки 7, число С вЂ” числу импульсов на выходе элемента И10, а число К - содержимому счетчика 11. Подсчет числа объектов нроизводится следующим образом. Импульсы от преобразованного изображения объектов, поступающие с вьмода блока 7, задерживаются элементом 9 задержки на время одной телевизионной строки. Это приводит к тому, что на входах элемента И 10 одновременно присутствуют видеосигналы с двух соседних строк сканирования, поэтому на его выходе формируется сигнал совпадения импульсов, полученньм после преобразования в двух соседних строЗначения кодов, устанавливаемых 30 на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах блока 12 и обес— печивающих достоверную сепекцию предъявляемых изображений объектов, на этапе поиска и выбора заранее 35 неизвестны. Предлагаемым устройством осуществляется поиск и выбор данных значений кодов следующим образом. При поступлении исходных данных (изображение каких объектов (крис4О талл, дефекты внешнего вида, метка и т.д.) находится в поле, количество объектов в поле, начало этапа поиска и выбора значений кодов, устанавливаемых на выходах блока 12 и обес45 печивающих достоверную селекцию) на блок 12 управления от внешнего устройства через внешнюю шину, блок 12 устанавливает на выходах началь-. ные значения кодов. Затем устройство выполняет этап селекции, по окончании которого блока 12 сравнивает количество объектов (К), поступающее с вьмода счетчика на вход блока 12, со значением количества объектов в 55 поле полученным от внешнего у стройства в исходных данных. В случае несовпадения значения содержимого счетчика 11 со значением количества объектов (К), полученным 25 ках сканирования, т.е, сигнал, соответствующий числу С. Этот сигнал поступает на вычитающий вход счетчика 11, на суммирующий вход которого поступают импульсы с выхода блока 7. Таким образом, в любой момент времени содержимое счетчика 11 всегда равно разности П-С, т.е. числу К. По окончании селекции изображений объектов число объектов К хранится в счетчике 11 и поступает с его выхода на вход блока 12 и по сигналу окончания селекции изображений объектов, HocT BloBgiM от внешнего устройства через внешнюю шину, считывается блоком 12. Устройство осуществляет поиск и выбор соответствующих кодов, устанавливаемых на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах блока 12 в зависимости от селектируемого изображения объекта (кристалл, дефекты внешнего вида, метка и т.д .) и обеспечивающих достоверную селекцию изображений каждого.из объектов па этапе селекции. 1621060 30 блоком 12 от внешнего устройства через внешнюю шину в исходных данньи, значения кодов на первой, второй, третьей, четвертой и,пятой группах выходов блока 12- устанавливаются 5 другие и этап селекции повторяется. Таким образом, путем последова тельного перебора всех возможньм значений кодов, устанавливаемых на 10 первой, второй, третьей, четвертой и пятой группах выходов блока 12 управления, осуществляется поиск и выбор значений кодов, обеспечивающих достоверную селекцию изображения объектов на этапе селекции. После чего для каждого из изображений объектов блок 12 управления запоминает .и хранит значения кодов, устанавливаемъи на первой, второй, третьей, четвертой и пятой группах выходов блока 12., которые обеспечивают достоверную селекцию. На .этом поиск и выбор значений кодов, - устанавливаемых на первой, второй, третьей, четвертой и пятой группах выходов блока 12 на этапе селекции и обеспечивающих достоверную селекцию различных изображений объектов, заканчивается. На фиг. 6 и 7 приведены примеры селекции предлагаемым устройством изображений объектов различной конфигурации. Для достоверной селекции иэображения объекта (фиг.6) необходимо установить на первой, второй, третьей, четвертой и пятой группах выходов коды, обеспечивающие селекцию согласно выражениям (3. 1), (2.1), (4 ° 1),. (,1.1) и (5 ° 4) соответственно, а для достоверной селекции иэображения объекта (фиг.7) необходимо установить на.первой, второй, третьей, четвертой.и пятой группах вьиодов другие коды, обеспечивающие селекцию согласно выражениям (3.2), 45 (2 2), (4.2), Х1.2) и (5.2). Таким образом, введение в устройство селекция изображений объектов новых блоков и новьи связей позволяет повысить точность селекции изображений различных объектов вследствие того, что одним и -тем же предложенным техническим решением обеспечиваетея достоверная селекция различных изображений объектов. Применение предлагаемого устройства для селекции изображений объектов в устройствах распознавания и контроля поверхности кристаллов в реальных условиях работы с зашумпенными изображениями позволяет повысить точность и достоверность селекции изображений различных объектов таких как, например, кристаллы, дефекты внешнего вида, метки на кристаллах после зондового контроля и т.д. и, как следствие, увеличить процент выхода годных иэделий. Формула изобретения Устройство для коррекции иэображений, содержащее элемент .задержки, четыре блока первичной обработки видеосигнала, блок вторичной обработки видеосигнала, элемент И, счетчик и блок формирования электронного окна, шестой вьиод которого подключен к второму входу второго блока первичной обработки видеосигнала, пятый выход блока формирования электронного окна подключен к первым входам второго и третьего блоков первичной обработки видеосигнала, третьему входу первого блока первичной обработки видеосигнала и четвертому входу четвертого блока первичной обработки видеосигнала, четвертый выход блока формирования электронного окна подключен к первому входу первого блока первичной обработки видеосигнала, вход. элемента задержки подключен к первому счетному входу счетчика,.первому входу элемента И и к вьиадной шине устройства, выход элемента задержки подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к второму счетному входу счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два блока выбора весовых коэффициентов изображения и блок управления, первыйчетвертый выходы которого подключены к первому - четвертому управляющим входам первого блока выбора весовых коэффициентов изображении, первыйчетвертый информационные входы которого подключены соответственно к выходам первого - четвертого блоков первичной обработки видеосигнала, девятый выход блока формирования электронного окна подключен к первому входу четвертого блока первичной обработки видеосигнала, второй вход которого подключен к четвертому входу 9 1621060 третьего блока первичной обработки видеосигнала и восьмому выходу блока формирования электронного окна, седьмой выход которого подключен к третьему входу третьего блока первичной обработки видеосигнала, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока формирования электронного .окна, шестой выход которого подключен к третьему входу четвертого блока первичной обработки видеосигнала, третий вход второго блока первичной обработки видеосигнала подключен к третьему выходу блока формирования электронного окна, второй выход которого падключеп к четвертому входу второго блока первичной обработки видеосигнала и второму входу первого блока первичной обработки видеосигнала, четвертыйвход которого подключен к первому выходу блока формирования электрон5 ного окна выходы первого блока выбо1 ра весовых коэффициентов изображения подключены к соответствующим входам блока вторичной обработки изображения, выходы которого подключены к 1О соответствующим информационным входам второго блока выбора весовых коэффициентов изображения, выход которого подключен к выходной шине устройства, а управляющий вход — к пятому выходу блока управления, информационный 15 вход которого подключен к выходу счетчика, вход обнуления которого подключен к шестому выходу блока упра вл ения .! 62) 060 1Ь210(;О -я грцапа 5ходо 162l 060 162! ОЬО HA ЧАЛО, криви исходных данных om Внешнего устрой сп ба: вип иьображвния абаенща (кристалл, дефенты .бнешнвго биоа, меп ка и m. д), начало селекции Усеанобшпь на лербом, беорои,п ретьем, четберао и пятом быходах соотбетстдующие коды, обесаечибающие достобе ную селекцию предьябляемого имбражения о0ьеква Усаанобшпь счетчик 11 6 начальное состояние Прием om Внешнего усарочстба сигнала оо окончании кадра Считащь садермимое счетчика 71 8ыдааь на Внешнее устройс пбо результат селекиии иьображений обьекщад Фиг. 8 Лриеи искадньи данныя оа Внешнего цсоройсмба: вил иэображенияоо ьекяа (apucmann, Хефеиаы днешн гобида иевка и тд кол-до обьеаоб о бполе кадра Чсеанодить начальные значения иобод на пердоц бтОро вретьеи, чевдервоми пятом быходая Прием om днешнего усвройс пда сигнала. начали корреиции Ус панобищь счеачик 11 дначальное состояние Прием om Внешнего устрой стда сигнала ао оиончании коррек ии Считать содержимое счевчииа П (к) Утпанодить нодые значения кодод на пердом, 6 порам, аретьец чевбертом и лягпом Иьиодах Зйпомнить значения кадод дсванодленньи на пердом, Ьпо ом m еаьем vem3e томи пятом дыходак Составитель А.Баранов Редактор Л.Пчолинская Техред Л.0лийнык Корректор С.Еевкун Заказ 4249 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т Г Sl tf Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
