Способ разложения изображения на элементы

 

ОПЙСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советских

Социалистических

Республи

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.XI.1967 (№ 1197064/18-24) с присоединением заявки ¹ 1196749/18-24

Приоритет

Опубликовано 15.XI.1968. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 26.III.1969

Номитет по делам изобретений и открытий пди Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. В. Гребнев

Ленинградская военная инженерная Краснознаменная академия им. А. Ф. Можайского

За"", âèòåëü

СПОСОБ РАЗЛО)КЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ЭЛЕМЕНТЫ

Предло>кенный способ может быть использован в области распознавания образов, в частности, при проектировании читающих автоматов и устройств для автоматического дешифрирования фотоснимков.

Известны способы разло>кения оптических изображений на элементы, основанные на выполнении прогрессивной строчной развертки плоскости изобра>кения с помощью оптикоэлектрического преобразователя последовательного типа и квантовании видеосигнала по времени.

Особенностью описываемого способа является то, что шаг строчной развертки изменяют по квадратичному. закону в функции времени, длительности периода строчной развертки при постоянной скоросги прямого хода кадровой развертки, а длину рабочего участка строки развертки — по линейному закону при постоянной скорости и длительности прямого хода строчной развертки. При этом местоположение начала рабочс-го участка строки развертки смещают относительно начала прямого хода строчной развертки на интервал времени, длительность которого так же, как и длину отрезка строки развертки, соответствующего одному интервалу квантования видеосигнала по времени, изменяют по линейному закону в функции времени.

Это позволяет существенно упростить процедуру поддер>кания постоянства размеров и взаимного расположения элементов разложения в предметной плоскости при отклонении оптической оси оптико-электрического преобразователя от направления, перпендикулярноIO К НЕй.

Сущность предложенного способа разложения оптического изображения заключается в том, что размер элемента разложения в кар10 тинной плоскости (плоскости изображения) и взаимное положение элементов разложения в этой плоскости изменяют путем изменения параметров временной развертки и длительности интервала квантования видеосигнала в за15 висимости от координат местоположения элемента разложения в картинной плоскости таE:II» образом, чтобы размеры и взаимное положение соответствующих элементов разложения в предметной плоскости сохранялись бы

20 неизменными при отклонении оптической оси оптико-электрического преобразователя от направления, перпендикулярного предметной плоскости.

В случае использования прогрессивной

25 строчной развертки, при которой траектория движения сканирующего элемента образует систему отрезков параллельных прямых линий (растр), размеры элемента разло>кения изобра>кения определяются шагом строчной ра".30 вертки Лу (расстоянием между осевыми ли231236 (1) (2) Лу= V,„Т„, Лх= V„,, (3) 40 (l „„= const). ниями двух соседних строк) и длиной отрезка строки Лх, соответствующего одному интервалу квантования видеосигнала по времени. При этом где Vy — составляющая линейной скорости движения сканирующего элемента в картинной плоскости за счет прямого хода кадровой развертки;

Т» — длительность периода строчной развертки;

V — составляющая линейной скорости движения сканирующего элемента в плоскости изобра>кения за счет прямого хода строчной развертки; т — длительность интервала квантования видеосигнала по времени.

Для обеспечения постоянства размеров элемента разло>кения в предметной плоскости (ЛХ и ЛУ) при отклонении оптической оси (оптико-электрического преобразователя) от перпендикуляра в предметной плоскости на некоторый угол с. размеры элемента разло>кения в картинной плоскости (Лх и Лу) должны изменяться в функции от значений координат местополо>кения сканирующего элемента.

Свяжем с картинной плоскостью прямоугольную систему координат хоу, начало которой совпадает с главной точкой изображения, ось оу направлена по главной вертикали, ось ох — по главной горизонтали.

Используя известные формулы, связывающие координаты изображения точки х и у в картинной плоскости с координатами Х и Y точки в предметной плоскости, получаем

Л у = (f cos a — у sin a), ЬY и

Л х = (f cos a — у sin ).

ЬХ

При заданных постоянных значениях величин

Лу; Лх; Н; f и а шаг строчной развертки Лу и длина отрезка строки Лх, соответствующего одному интервалу квантования видеосигнала по времени, должны изменяться в функции от изменения координаты у.

Координата у в процессе временной развертки изменяется от значения — l до значения

+1 „где 21 — вертикальный размер рабочего участка изображения.

При постоянной скорости прямого хода кадровой развертки (Vy ) координата у является линейной функцией времени у = 1 >,„1 — l, = — 1 — 1„, (5) у У где Т,, — длительность прямого хода кадровой развертки; — текущее время (О (t (Т,,ÄÄ).

Изменение размера Лу элемента разложения в картинной плоскости предлагается производить путем изменения длительности периода строчной развертки (Т ) при постоянной скорости прямого хода кадровой развертки (V,,) в функции от времени (t)

Лу AY

Т» = = (f cosя.— >уп Н " уп — (Vypt — ly) sin a) = At + Bt + Ñ, (6) 10 где А, В и С вЂ” постоянные коэффициенты.

Размер Лх элемента разложения предлагается изменять путем изменения длительности интервала квантования видеосигнала по времени (т) при постоянной скорости прямого хода

15 строчной развертки (V„„) в функции от времени (t)

Лх ЛХ (cos х — (Vy t — l„) з1п, .) —

11»п Ну»п

20: 01+ Е, (7) где D и Š— постоянные коэффициенты.

В результате реализации функциональных зависимостей (б) и (7) получают требуемые

25 размеры элемента разложения изображения для каждого участка площади изобра>кения.

Для обеспечения требуемого взаимного расположения элементов разложения необходимо, чтобы растр, формируемый в картинной плоско30 сти, перспективно соответствовал прямоугольному растру в предметной плоскости, имеющему размеры 2L» и 2LY. При этом форма площади, занимаемой растром в картинной плоскости, — равнобедренная трапеция, у которой

35 большее основание (при у = — l„) имеет длину

2l„„,„„а меньшее основание (при y=+t )— длину 21 мин

2l„„,„,= " (fcosa+1,. sina), (8)

Н

2lzma = (/ cos a — ty sin a). (9)

Уменьшение длительности рабочего участка строки по мере увеличения координаты у пред45 лагается проводить путем стробирования видеосигнала по времени при постоянной длине строки развертки 1»о = 1»мппс:

1„, = V»,Т„„= const, (10) 50 где T — длительность прямого хода строчной развертки

С помощью строба выделяют рабочий уча55 сток строки длиной 21 (21„= (>(у) ), соответствующий постоянному размеру 2L» в предметной плоскости. Длительность строба Т, определяют из соотношения

60 T,= == (f cosa — gsina) =

2l 2i.»

1 пп Н »и (f cos т. — (Uy„t — 1„) sin a) Kt+Af, (11)

Н »»п б5 где К и М вЂ” постоянные коэффициенты.

231236

Предмет изобретения

Составитель Г. П. Шибанов

Техред Л. Я. Левина Корректор И. Л. Кириллова

Редактор И. С. Грузова

Заказ 289il Тираж 530 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Начало строба должно быть задержано на интервал времени AT относительно момента начала прямого хода строчной развертки.

ДT — хО х UG о L. (f cosя—

1 лп 1 "хп .гп — (V,„t — 1,,) sin õ1 = Ft+ G, (12) где l — половина длины рабочего участка строки развертки для текущего значения координаты у;

Р и G — постоянные коэффициенты.

Линейные и квадратичные функциональные зависимости длительности импульсов от времени реализуются с помощью известных схем, например с помощью генератора линейно изменяющегося напряжения или генератора напряжения, изменяющегося по квадратичному закону, и ждущего мультивибратора, длительность импульса которого пропорциональна величине управляющего напряжения.

Таким образом, предложенный способ разложения на элементы оптического изображения в устройстве для автоматического анализа оптического изображения заключается в следующем.

В картинной плоскости в результате прогрессивной строчной развертки формируется растр, состоящий из строк одинаковой длины (21„). Все строки растра параллельны главной горизонтали (ось ох).

Расстояние между строками (Ди) изменяется за счет изменения по квадратичному закону в функции времени периода строчной развертки (Т„) и ри постоянной скорости прямого хода кадровой развертки (V,,„) и постоянства длительности прямого хода кадровой развертKH (Ту„) .

Постоянство длины строк (2l„,) при переменной длительности периода строчной развертки (T ) обеспечивается постоянством скорости прямого хода строчной развертки (V„„) и постоянством длительности прямого хода строчной развертки (Т„„).

Путем стробирования видеосигнала выделя. ется рабочий участок строки, длина которого (2l„) изменяется по линейному закону в функции времени t (О (t (T,„).

Середина рабочего участка строки совпадает с главной вертикалью (ось 0,,) благодаря задержке начала строба относительно начала прямого хода строчной развертки на интервал времени, длительность которого (AT) изменяется по линейному закону в функции времени

t(0 l (T,,„), Видеосигйал, соответствующий рабочему участку строки (2l„), квантуется по времени.

Длительность интервала квантования (т) изменяется по линейному закону в функции времени t(0 (t T),„). Начало первого интервала квантования совпадает с началом рабочего участка строки.

Способ разложения изображения на элементы, основанный на выполнении прогрессивной строчной развертки плоскости изображения с помощью оптико-электрического преобразователя последовательного типа и квантовании

25 видеосигнала по времени, orëè÷àþè1èéñÿ тем, что, с целью упрощения процедуры поддержания постоянства размеров и взаимного расположения элементов разложения в предметной плоскости при отклонении оптической осп on30 тико-электрического преобразователя от направления, перпендикулярного к ней, шаг строчной развертки изменяют по квадратичному закону в функции времени длительности периода строчной развертки при постоянной

35 скорости прямого хода кадровой развертки, а длину рабочего участка строки развертки — по линейному закону при постоянной скорости и длительности прямого хода строчной развертки, прн этом местоположение начала рабочего

40 участка строки развертки смещают относительно начала прямого хода строчной развертки на интервал времени, длительность которого так же, как и длину отрезка строки развертки, соответствующего одному интервалу кван45 тования видеосигнала по времени, изменяют по линейному закону в функции времени.