Устройство для измерения периметра контура изображения

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при распознавании образов, а именно при определении периметра изображения. Расширение функциональных возможностей устройства достигается за счет введения второго элемента задержки, блока элементов И, блока вычитания, счетчика, арифметического блока и сумматора. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при распознавании образов, а именно для определения периметра изображения.

Известное устройство для измерения периметра контура изображения [1] содержит матрицу фотоприемников, одноканальный и двухканальный коммутаторы, генератор тактовых импульсов, четыре элемента ЗАПРЕТ, блок задержки и счетчик. В этом устройстве периметр плоской фигуры (например, прозрачный силуэт на непрозрачном фоне) измеряется путем определения элементарных отрезков, равных шагу между фотоприемниками матрицы, границы свет-тень и тень-свет фигуры в горизонтальном и вертикальном направлениях. Коммутаторы обеспечивают последовательно-параллельную развертку соседних строк таким образом, что сначала, например, к первому каналу коммутатора одновременно подключаются i-я строка, а к второму каналу (i+1)-я строка, затем к первому каналу (i+1)-я строка, а к второму (i+2)-я строка. Матрица при свете дает "1", а при тени "0".

Недостатком указанного устройства является невысокая точность измерения периметра фигуры.

Другое устройство для измерения геометрических параметров плоских фигур [2] содержит матрицу фотоприемников, генератор тактовых импульсов, одноканальный и трехканальный коммутаторы, три трехразрядных сдвиговых регистра, два счетчика, восьмивходовый элемент И-НЕ и элемент И. В этом устройстве в качестве периметра принимается количество точек, находящихся на контуре изображения. Критерием нахождения точки на контуре изображения является единичный сигнал центрального фотоприемника и присутствие в округе 3 х 3 перехода тень-свет или свет-тень (т.е. "0"-"1" или "1"-"0").

Недостатком этого устройства также является невысокая точность измерения периметра фигуры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения длины участка контура изображения [3] содержащее сканирующий датчик, первый блок квантованной задержки, первый блок вычитания, первый блок элементов И, первый счетчик и первый арифметический блок, причем выход первого блока квантованной задержки подключен к первым входам первых блоков вычитания и элементов И, выход первого блока вычитания подключен к управляющим входам первого счетчика и первого арифметического блока, другой вход последнего соединен через первый счетчик к первому блоку элементов И. В результате сравнения на выходе первого блока вычитания формируется сигнал приращений горизонтальной координаты контура в смежных строках. В первом блоке элементов И формируются сигналы нулевых приращений, соответствующие вертикальному участку контура квантованного изображения. В первом арифметическом блоке определяется наклонная составляющая по формуле с, где с гипотенуза; а и b катеты.

Анализ работы устройства показал, что оно не позволяет вычислять периметры плоских фигур.

Для расширения функциональных возможностей устройства на изображении выделяются передние и задние фронты видеоимпульса, изображение разделяется на две части и раздельно вычисляются параметры, результирующее значение которых накапливается в сумматоре. Для этого в устройство, содержащее сканирующий датчик, первый блок квантованной задержки, первый блок вычитания, первый блок элементов И, первый счетчик и первый арифметический блок, причем выход первого блока квантовой задержки подключен к первым входам первых блоков вычитания и элементов И, выход первого блока вычитания подключен к управляющим входам первого счетчика и первого арифметического блока, другой вход последнего соединен через первый счетчик к выходу первого блока элементов И, введены вторые блоки квантованной задержки, вычитания, элементов И, второй счетчик, второй арифметический блок, сумматор и схемы выделения переднего и заднего фронтов видеоимпульсов, причем выход второго блока квантованной задержки подключен к первым входам вторых блоков вычитания и элементов И, выход второго блока вычитания подключен к первым входам второго счетчика и второго арифметического блока, другой вход последнего соединен через второй счетчик к выходу второго блока элементов И, выходы первого и второго арифметических блоков подключены к соответствующим входам сумматора, выходы схем выделения переднего и заднего фронтов видеоимпульсов подключены к выходу сканирующего датчика, а их входы соответственно к входам блоков квантованной задержки и вторым входам блоков вычитания и элементов И.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит сканирующий датчик 1, схемы 2 и 3 выделения переднего и заднего фронтов видеоимпульсов, блоки 4 и 9 квантованной задержки, блоки 5 и 10 элементов И, блоки 6 и 11 вычитания, счетчики 7 и 12, арифметические блоки 8 и 13, сумматор 14.

Устройство работает следующим образом.

С выхода сканирующего датчика 1 видеоимпульсы поступают на входы схем 2 и 3 выделения переднего и заднего фронтов видеоимпульсов, благодаря чему контур изображения разделяется на две части, длины которых необходимо измерять. С выхода схем 2 и 3 сигналы поступают соответственно на входы блоков 4 и 9 квантованной задержки на величину времени одной строки. На входы блоков 5 и 6, 10 и 11 поступают передние и задние фронты видеосигналов и их задержанные импульсы.

В результате сравнения на выходах блоков 6 и 11 формируются сигналы приращений горизонтальной координаты контура в смежных строках. В блоках 5 и 10 формируются сигналы нулевых приращений, соответствующие вертикальному участку контура квантованного изображения. В арифметических блоках 8 и 13 определяются наклонные составляющие по формуле с, где а и b соответственно приращения горизонтальной и вертикальной координаты; с наклонная составляющая. Длина контура изображения формируется в сумматоре 14, которая складывается из данных арифметических блоков 8 и 13.

Сигналы нулевых приращений с выходов блоков 5 и 10 поступают соответственно на вторые входы счетчиков 7 и 12, в которых подсчитываются их количества между двумя сигналами приращений, поступающими от блоков 6 и 11. Величина а соответствует одному дискрету, другая количеству сигналов нулевых приращений между сигналами приращений.

Счетчики 7 и 12 двоичные, их счетные входа подключены соответственно к выходам блоков 5 и 10, а входы установки к выходам блоков 6 и 11.

Благодаря введению новых блоков и связей в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом расширены функциональные возможности.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИМЕТРА КОНТУРА ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее сканирующий датчик, первый элемент задержки, вход которого соединен с первыми входами первого блока вычитания и первого блока элементов И, а выход с вторыми входами первого блока вычитания и первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом первого блока вычитания и вторым входом первого арифметического блока, первый вход которого подключен к выходу первого счетчика, отличающееся тем, что в него введены второй элемент задержки, второй блок вычитания, второй элемент И, второй счетчик, второй арифметический блок, сумматор, а также блок выделения переднего фронта видеоимпульсов и блок выделения заднего фронта видеоимпульсов, входы которых подключены к выходу сканирующего датчика, а выходы соединены с входами соответственно первого и второго элементов задержки, выход блока выделения заднего фронта видеоимпульсов соединен с первыми входами второго блока вычитания и второго элемента И, выход второго элемента задержки подключен к вторым входам второго блока вычитания и второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу второго блока вычитания и второму входу второго арифметического блока, первый вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого арифметического блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1