Устройство для кодирования изображений объектов
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно либо входить в состав автоматизированных систем технического зрения, в частности систем контроля печатных плат. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет восстановления изображения объекта по контурным элементам изображения при имеющих место неровномерностях отражательной способности поверхностей печатных плат (бликовые области) с неравномерным освещением и исключение из кодового описания ложных контуров, создаваемых за счет бликовых областей. Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь 2, селектор 3, регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, блок 6 восстановления изображения, блок 7 анализа, накопитель 8, преобразователь 9 кода с соответствующими связями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s<>s G 06 К 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР! (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )"
; . " О11 4 р
Фие л
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 47 11929/24 (22) 31.05.89 (46) 30.08.91, Бюл. М 32 (71) Пензенский политехнический институт (72) А,Л.Држевецкий, P.À.Àáóëüõàíoâ, А.Г.Царев, В.В.Молдаванов и В.Н. Контишев (53) 681.327: 681,51 (088,8) (56) Писаревский А.H. и др. Системы технического зрения. Л.: Машиностроение, 1988.
Авторское свидетельство СССР 1Ф
1474702, кл. G 06 К 9/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ
ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно либо входить в состав автоматизированных систем
„„Я.) „„1674185 А1 технического зрения, в частности систем контроля печатных плат. Цель изобретения — повышение точности устройства за счет восстановления изображения объекта по контурным элементам изображения при имеющих место неравномерностях отражательной способности поверхностей печатных плат (бликовые области) с неравномерным освещением и исключение из кодового описания ложных контуров, создаваемых за счет бликовых областей, Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
2. селектор 3. регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, блок 6 восстановления изображения, блок 7 анализа, накопитель 8, преобразователь 9 кода с соответствующими связями. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 4 табл.
1674185
20
35
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно либо входить в состав автоматизированных систем технического зрения. в частности систем контроля печатных плат.
Цель изобретения — повышение точности устройства за счет восстановления изображения объекта по контурным элементам изображения при имеющих место неравномерностях отражательной способности поверхностей печатных плат (бликовые области) с неравномерным освещением и исключение из кодового описания ложных контуров, создаваемых за счет бликовых областей.
На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для кодирования изображений объектов; на фиг, 2 — структурная схема блока восстановления изображения; на фиг, 3 — структурная схема блока анализа.
Устройство дл я кодирования:"зображений обьектов (фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, селектор 3, регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, блок 6 восстановления изображения, блок 7 анализа, накопитель 8, преобразователь 9 кода. Выход телевизионного датчика соединен с входом АЦП, выход которого соединен с входом селектора 3, выход которого соединен с первым входом формирователя 5 единичных сигналов, второй вход которого соединен с выходом регистра 4.
Выход формирователя 5 единичных сигналов соединен с входом блока 6 восстановления изображения, выход которого соединен с входом блока анализа и является вторым входом устройства. выход блока 7 анализа соединен с входом накопителя 8 и вторым входом преобразователя 9 кода, выход которого является первым выходом устройства. Вход регистра 4 является входом устройства.
Блок 6 восстановления изображения (фиг. 2) содержит четыре логических сборки
10 — 13, четыре элемента ИЛИ 14 — 17, четыре элемента 18 — 21 задержки, четыре элемента И 22 — 25, элементы ИЛИ 26 — 29 и элементы НЕ 30. Входы логических сборок
10 — 13 и элемента ИЛИ 27 объединены и являются входом блока 6 восстановления изображения, выходы логических сборок 10 — 13 подключень, к одному из входов эле. ментов ИЛИ 14 — 17 соответственно. Вторые входы элементов ИЛИ 14 — 17 объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 26, выходы элементов ИЛИ 14 — 17 соединены с входами элементов 18 — 21 задержки соответственно, выходы которых подключены к одному из входов элементов И 22 — 25 соответственно. Вторые входы элементов И 22—
25 обьединень: и подключены к выходу элемента НЕ 30, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 29, на один вход которого подается импульс обратного кода кадра, а второй соединен с выходом элемента ИЛИ 27 и с одним из входов элемента
ИЛИ 28. Выходы элементов И 22 — 25 соединены с входами элементов ИЛИ 26, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ 28, выход которого является выходом блока.
Блок 7 анализа (фиг. 3) содержит восемь элементов 31 — 38 задержки и восемь дешифраторов 39 — 46. Вход элемента 31 задержки соединен с первым входом дешифратора 46 и является входом блока, все элементы задержки последовательно соединены между собой, выход элемента 38 задержки соединен с первым входом дешифратора 39. В ыход элемента 31 задержки соединен с первым входом дешифратора 45, выход элемента 32 задержки — с первым входом дешифратора 44, выход элемента 33 задержки — c первым входом дешифратора
43, выход элемента 34 задержки — с вторыми входами дешифраторов 39 — 46. Выход элемента 35 задержки соединен с первым входом дешифратора 42, выход элемента 36 задержки — с первым входом дешифратора
41, выход элемента 37 задержки — с первым входом дешифратора 40. выходы дешифраторов 39 — 46 представляют собой многоразрядный выход блока.
Сущность изобретения состоит в том, что при построчном считывании поле изображения обьектов, элемент за элементом вдоль строк и строка за строкой поперек строк получают дискретное распределение яркости с функцией Р(1,1), где i — текущее значение элемента в строке (изменяется от
1 до и); j — текущая строка в кадре (изменяется от 1 до m). n — число элементов в строке, включая обратный ход; m — число строк в кадре, В окрестности каждого текущего элемента определяется распределение яркости и фиксируются те области, для которых разница между искомым элементом и его окрестными элементами превышает некоторое noporoaoe значение. При этом решаются восемь разностных уравнений типа
F (; j) = F(;+ К, 1ч- К) >, s которых коэффициент К определяет окрестность искомого элемента и может принимать значения 0,1,2.3.... Исходя из практической реализации и класса исследуемых изображений наиболее употребитель1674185 ные значения К целесообразно устанавли вать равными 0,1 или 2.
Для каждого из уравнений приводится в соответствие функция 0 ц, которая может принимать значение, равное единице, если выполняется соответствующее из уравнений условие, и нуль, если условие не выполняется. Значение P соответствует номеру уравнения.
Таким образом. каждая точка изображения кодируется восьмиразрядным двоичным кодом, каждый разряд которого соответствует Q i>. Наличие единицы хотя
P бы в одном разряде кода 0 11 свидетельстр аует о наличии контурного элемента Z;;;
Z;j = г1.а;; О О;>.
Совокупность контурных элементов 211 образует контурную область, которая может соответствовать внешнему контуру, контуру со снижением яркости внутри объекта с отверстием и области, соотвктствующей повышению яркости внутри объекта (бликовые области).
Области, соответствующие повышению яркости внутри объекта, являются ложными и из описания изобретения и контурного описания должны исключаться.
Решение данной задачи проводится путем восстановления исходного изображения по кодам контурных элементов в бинарную форму следующим образом.
По результатам анализа восьмиразрядного кода ОР;: получают четырехразрядный
1, 2, код Х;1, Х ; Х ;, Х 1, каждый разряд которо, го определяет необходимость восстановления изображения1не принадлежащего контурной точке в заданном направлении.
Логическая связь между кодами X 1, 1
Х >1, Х, Х11 и кодами 0; представлена в
2„ 3„ 4, P таблицах 1 — 4.
В табл. 1 приведена связь Х 1; и кода
Q», в табл. 2 — связь Х -1 и кода 0;;; в табл.
Р,. г Р, 3 — связь Х 1и кода Q -;: в табл. 4 — связь Х
3 Р. 4 и Q 1кода.
В результате получают восстановленное изображение в бинарной форме, в описании которого отсутствуют бликовые области.
Устройство работает следующим обра- зом. Входное изображение в процессе его строчного сканирования телевизионным датчиком 1 (например, телекамерной на базе
ПЗС) поступает с его выхода на вход АЦП 2.
С выхода последнего элементы изображения последовательно поступают на вход селектора 3, который предназначен для выделения и временного управления локальной области размерами Зх3 элемента изображения и состоит из последовательно соединенных регистров сдвига. Он имеет девять выходов, каждый из которых соответствует элементу изображения из локальной области размерами Зх3. которая представляет собой окрестность текущего элемента изображения. С выхода селектора
3 коды элементов изображения текущей локальной области поступают на первый вход формирователя 5 единичных сигналов. Одновременно с регистра 4 на второй вход формирователя 5 единичных сигналов поступает код пороговой величины, который
10 записывается в этот регистр 4 перед началом работы устройства.
Формирователь 5 единичных сигналов формирует разностные уравнения. Таким образом, на выходе формирователя 5 фор15
В результате накопления кода в накопителе 8 на его выходе формируется устойчивый восьмиразрядный код, который поступает на первых вход преобразователя
9 кода, с выхода которого снимаются коды контурных элементов иэображения обьектов, мируется восьмиразрядный код, наличие
"1" хотя бы в одном из е о разрядов свидетельствует о наличии контурной точки.
Восьмиразрядный код поступает на
20 входы логических сборок 10 — 13, с выходов г 3, которых снимаются значения X». X», Х i>, X в соответствии с табл. 1 — 4 и поступают на вход элементов ИЛИ 14 — 17, на вторые входы которых поступают элементы изобра25 жения. С выхода элементов ИЛИ 14 — 17 получены отсчеты, которые задерживаются на элементах 18 — 20 задержки на Л t, Т +
Лс, Т, Т вЂ” At тактасоответственно,поступают на первые входы элементов И 22 — 25, на
30 вторые входы которых поступают отсчеты
Zi11. С выходов элементов И 22 — 25 снимаются соответствующие отсчеты и поступают на входы элементов ИЛИ 26. На выходе элемента ИЛИ 28 имеем отсчеты. соответству35 ющие элементам восстановленного изображения в бинарной форме, в описании которого отсутствуют бликовые области.
Далее полученные отсчеты восстановленного изображения поступают ма вход це40 пи последовательно соединенных элементов 31 38 задержки на 4 г., q, 7-g дала,Л, т — 2Лс, Лс. Лt, ...соагветственно, с выходов которых (согласно фиг.3) поступают на соответствующие, входы
45 дешифраторов 39 - 46. Выходы последних образуют восьмиразрядный код, наличие "1" хотя бы водном из разрядов которого свидетельствует о наличии контурной точки.
С выхода блока 7 анализа код поступает
50 параллельно на вход накопителя 8 и на второй вход преобразователя 9 кода.
1674185
Табли ц а
1()! I
0;; Q; 0;; Q,, Номер ца2
Табли
Номер Q..
t,*
0 о
0
О
0
1
0
1
1 о
0 !
О
0
0 о
0
0
0
2
4
6
8
9 l0
11 ! г l3
14
16
17
1
3
5
7
9
11
12
13
14 l5
16
17
0
О
О
О
0
О
1
1 !
1
0
0
1
1
О
0 о
1
0 о
0
0
1
1
1
1
1 о
0
0
О
0 о
0
0
О о
0 о
О
1
1
О
0 о
1
1
О
О
1
0
1
0
1
0
0
0
0 ! о
1
0 l
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0 !
0
О
О
0
1 о
0 .0
О о
О l
0
0 о
0
Q;;
Ц
1
1
1
1
2
4
6, 7
1О
11
12
13
14
16
17 г з
Я3 q) Q;j
1 х 1
Номер
Номер
3
5
7
9
11
12
13
14
16
17
1
1
1
1
1
1
1
1 .1
1 о
О
О
О
О
О
О
О
1
1
1
1674185
О
О
О
О
1
1
О
О
О о
1
О
О о о о о о
О
О
О
О о о
О
О о
О о
1 о
О
1 о
О
1 ! о
О .!
О
О
О
О о
О
О
О
О
О
О о
О
О
О
О
1
О
О
1
О
О
1
О
О
1 абли абли
О
О
0
О
О
О
О о
О
О
О
О
О
О
1
О
О
О .О о
О
1
О
О
О
О
О
1674185
Формула изобретения
1. Устройство для кодирования изображений обьектов, содержащее телевизионный датчик, вход которого является информационным входом устройства, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом телевизионног0 датчика, селектор, вход которого соединен с выходом аналого- цифрового и реобразователя, регистр, формирователь единичных сигналов, первый вход которого соединен с выходом селектора, а второй вход — с выходом регистра, вход которого является первым управляющим входом устройства, накопитель и преобразователь кода, один вход которого соединен с выходом накопителя, другой вход — с входом накопителя, а выход является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок восстановления изображения, информационный вход которого соединен с выходом формирователя единичных сигналов, блок анализа, вход которого соединен с выходом блока восстановления иэображения и является вторым выходом устройства, а выход соединен с входом накопителя, управляющий вход блока восстановления изображения является вторым управляющим входом устройства, 2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок восстановления изображения содержит четыре логических сборки, восемь элементов ИЛИ, четыре элемента задержки, четыре элемента И, элемент
НЕ, причем входы четырех логических
5 сборок объединены и являются входом блока восстановления изображения, а выход каждой логической сбдрки соединен с одним из входов первых четырех элементов ИЛИ соответственно, вторые
10 входы первых четырех элементов ИЛИ обьединены и подключены к выходу llRToro элемента ИЛИ, выходы первых четырех элементов ИЛИ подключены к входам четырех элементов задержки соответст15 венно, выходы которых соединены с одним из входов одного из четырех элементов И соответственно. вторые входы элементов И обьединены и подключены к выходу элемента НЕ, выходы
20 четырех элементов И подключены к входам пятого элемента ИЛИ соответственно, вход шестого элемента ИЛИ соединен с входами логических сборок, а его выход — с одним из выходов седьмого
25 и восьмого элементов ИЛИ, другой вход седьмого элемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, а выход его является выходом блока, другой вход восьмого элемента ИЛИ является управля30 ющим входом блока, а выход восьмого элемента ИЛИ соединен с входом элемента
НЕ.
1674185
1674185
Составитель А.Краснов
Техред М.Моргентал Корректор M.Màêcèìèøèíeö
Редактор M.Ïåòðoâà
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2926 Тираж 369 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5
