Устройство распознавания элементов бинарного изображения

 

Изобретение относится к устройствам распознавания образов. Его применение в устройствах ввода и предварительной обработки бинарных изображений позволяет получить технический результат в виде кодирования в вычислительной системе графического объекта произвольной формы путем преобразования сложного изображения в множество непроизводных элементов. Этот результат достигается благодаря тому, что чувствительная площадка фотоприемного элемента разделена на восемь изолированных друг от друга регулярных секторов, выполненных в виде прямоугольных треугольников, каждый из которых соединен со своим входом классификатора, каждый из шести выходов которого соответствует определенному геометрическому эталону. 3 ил.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно к устройствам ввода и предварительной обработки двумерных бинарных изображений.

Известно устройство для выделения контура бинарного изображения по А.С. СССР 1661805, позволяющее определять характер контурных точек по признаку вогнутости.

Недостатком данного устройства является то, что с его помощью невозможно закодировать произвольное бинарное изображение.

Известно также устройство для выделения контура бинарного изображения по А. С. СССР 1693615, позволяющее кодировать двумерное бинарное изображение в виде матрицы признаков, трехразрядные коды которых содержат информацию о принадлежности соответствующего элемента контуру. Данное устройство является наиболее близким по своей сущности и выполняемой функции к заявляемому изобретению и принято за прототип.

Недостатком данного устройства является то, что в результате его работы полученный код не позволяет однозначно описать форму распознанных непроизводных элементов в силу того, что данную длину могут иметь одновременно несколько различных фрагментов (непроизводных элементов). Это приводит к снижению относительной информативности результата распознавания и требует увеличения вычислительных ресурсов.

Предложено устройство распознавания элементов бинарного изображения, содержащее фотоприемный элемент, отличающееся тем, что фотоприемный элемент разделен на восемь изолированных друг от друга регулярных треугольных секторов, соединенных каждый со своим входом классификатора, каждый из шести выходов которого соответствует определенному геометрическому эталону.

Предлагаемый объект позволяет закодировать в вычислительной системе графический объект произвольной формы путем однозначного отображения графического элемента в множество непроизводных элементов.

На фиг.1 изображено устройство распознавания элементов бинарного изображения, где 1 - изолированные сектора фотоприемников, 2 - классификатор. На фиг. 2 представлены непроизводные элементы, которыми кодируется исходное изображение. На фиг.3 показан пример работы устройства.

От каждого из изолированных фотоприемных секторов отходит проводник, соединяющий соответствующий сектор с одним из входов классификатора. Классификатор является логическим преобразователем комбинации сигналов на его входах в логический сигнал на одном и только одном его выходе. Сигнал на соответствующем выходе классификатора соответствует конкретному непроизводному элементу.

При появлении комбинации сигналов на фотопроводящих секторах появляется логический сигнал на одном из выходов классификатора, тем самым засветка некоторой совокупности секторов классифицируется как один из непроизводных элементов, изображенных на фиг.2.

Классификация изображений производится следующим образом.

Отношение секторов и эталонов имеет следующий вид: Эталон - Номера секторов 1 - 5-8 2 - 2-7 3 - 1, 2, 5, 6 4 - 1-3, 6-8 5 - 1-4 6 - 3, 4, 7, 8, Т. е. засветка секторов из множества {5, 6, 7, 8} может привести к появлению сигнала на выходе 1 классификатора. В случае одновременной засветки секторов, принадлежащих различным множествам, классификатором отдается предпочтение тому непроизводному элементу, который соответствует множеству секторов, из которого задействовано наибольшее число членов.

На фиг. 3 жирной линией показан распознаваемый фрагмент произвольной кривой. При этом на секторах 3, 4, 5, 6, и 7 появятся сигналы. Эти сектора соответствуют непроизводному элементу 2, секторы 5, 6 и 7 из этого множества соответствуют элементу 1, секторы 5 и 6 соответствуют элементу 3, секторы 3 и 4 соответствуют элементу 5, а секторы 3, 4 и 7 соответствуют элементу 6. Таким образом, оказались задействованными непроизводные элементы 1, 2, 3, 5 и 6. Однако для элемента 2 оказалось засвечено наибольшее по сравнению с другими количество секторов, значит, исходное изображение будет классифицировано как непроизводный элемент 2.

С выхода 2 классификатора сигнал подается в вычислительную систему для запоминания соответствующего кода в соответствующей ячейке матрицы распознавания. В результате в вычислительной системе формируется модель производной кривой, являющаяся ее аппроксимацией непроизводными элементами, показанными на фиг.2.

Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет осуществлять распознавание, т. е. сравнение с эталоном и классификацию, фрагмента произвольного бинарного изображения. При этом любая кривая однозначно и непротиворечиво относится к одному из непроизводных элементов. В отличие от известных устройств данное устройство позволяет создавать формальную модель произвольной кривой с возможностью последующего взаимно однозначного отображения в любом масштабе, т.к. полученный код является векторным представлением исходного изображения и позволяет получить информацию о его геометрических параметрах.

Формула изобретения

Устройство распознавания элементов бинарного изображения, содержащее фотоприемный элемент, отличающееся тем, что фотоприемный элемент разделен на восемь изолированных друг от друга регулярных треугольных секторов, соединенных каждый со своим входом классификатора, каждый из шести выходов которого соответствует определенному геометрическому эталону.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3