Способ уменьшения избыточной площади изображения

 

тта >:Д.,;-, блиотен ." -- Р

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

374638

Союз Соевтсниз

Свииалистичвскил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Ч.1970 (№ 1441,366/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.lll.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 20ХП1.1973

М. Кл. б 06K 9/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.,391.19(088.8) Автор изобретения

A. Ф. Керемжанов

Украинский заочный политехнический институт

Заявитель

СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ ПЛОЩАДИ

ИЗОБРАЖЕН ИЯ

Изобретение относится к области кибернетики, вычислительной техники и автоматики, Предлагаемый способ служит для уменьшения избыточности при содержательной обработке, эффективном размещении и выборке в запоминающем устройстве технико-экономической информации в виде изображений ее призначной части для автоматизированной системы управления. Этот способ может быть применен в различных областях техники, свя- 1Р занных с задачами повышения содержательности при передаче и обработке данных. Этот способ может быть также использован для различных методов поиска, например ассоциативного, а также в системах распознавания 15 и классификации, устройствах ввода вычислительных машин, в читающих автоматах и т. д, Вопрос уменьшения избыточности изображений при сохранении их помехоустойчивости актуален и широко освещен в советской и за- 2Р рубежной литературе.

Известен способ уменьшения избыточной площади изображения, основанный на преобразовании поля физических параметров в электрический рельеф, пространственном 25 размытии электрического рельефа, считывании его и регистрации считанных сигналов.

В известном способе, целью выделения контуров (т. е. уменьшения избыточности .площади изображения), входные сигналы, преобра- Зр зованые в электрические, инвертируются, непрерывно размываются на простейшей модели-аналоге Я (электропроводная среда с рав1 номерной проводимостью — и заземленной

R н|ижней частью), суммируются с еще неинвертированными сигналами и регистрируются.

Однако, в этом способе уменьшение избыточной площади изображения достигается с помощью выделения контура, что не всегда может быть эффективно, например при считывании буквенной информации более важна отстройка от толщины. Там же, где выделение контуров сравнимо по функциональным результатам с отстройкой от толщины (выделением центральной части изображения), сказывается относительная сложность процессов преобразования и реализующего устройства.

Кроме того, выделение центральной части может быть эффективно использовано как последующий этап за выделением контуров, существенно минимизируя изображение, Цель изобретен ия — разработка эффективного быстродействующего и экономичного способа уменьшения избыточной площади односвязных или многосвязных сложных по конфигурации изображений путем повышения эффективности выделения центральной части изображения.

Эта цель достигается формированием (за,374638

3 рядкой и частичной разрядкой) на моделианалоге ЯС,входных сигналов, преобразованных в электрический вид, отключением модели-аналога ЯС от этих входных сигналов и дальнейшим растеканием всего изображения лутем разрядки электрической емкости модели-аналога RC, подчеркиванием (ограничением снизу, усилением сверху) и регистрацией считанных выходных сигналов.

Подбирая параметры RC модели и режим управления, можно регистрировать динамическую информацию или передавать ее на выход с практически мгновенным быстродействием.

Таким образом, после преобразования поля физических параметров в электрический рельеф, электрические заряды накапливают до значения, соответствующего максимуму входных физических параметров, и считанные электрические сигналы ограничивают по минимуму амплитуды и затем усиливают.

Такой способ .позволяет быстро и эффективно усреднять информацию по пространственному призн аку, т. е. выделять центральные части пространственных подмножеств источников информации, представляющих односвязные или многосвязные сложные по конфигурации изображения. При этом количество источников информации существенно н е влияет на состав оборудования и сохраняется простота конструкции и ее элементов.

Известны теоретические работы, где приводится исследование светлоты зрительного образа В в зависимости от координаты х и математическая модель инерции и иррадиации зрения. Эта математическая модель в дифференциальной форме устанавливает связь между яркостью Е зрительной картины и светлотой зрительного образа В. а — — Ь* — + — )+В=АЕ.

ea aa

dt дх ду ) Коэффициенты а — постоянная инерция зрения;

Ь вЂ” постоянная иррадиаций зрения (размытие изображения), и — коэффициент пропорциональности.

Решая это уравнение на электрической непрерывной модели-аналоге и отключая блок ввода, можно получить функциональную модель иррадиируемого изображения, сответствующую диаграмме изменения светлоты зрительного образа В в функции координаты (см. фиг. 1), где максимальный сигнал соответствует центру изображения.

Если в известном способе это уравнение моделируется на простой модели-аналоге R без дВ учета члена а —, то в изобретении моделируdf ется этот член с помощью уже более сложной емкостной модели-аналога RC.

Так, используя математический аппарат биоскибернетического исследования зрения, представляется возможным выделить центральную часть изображения подмножества источников информации. Происходит отстройка от толщины части изображения, тем самым уменьшается избыточность площади этого изображения.

На фиг. 1 изображена диаграмма изменения светлоты зрительного образа В в функции пространственной координаты х; на фиг. 2 изображена блок-схема устройства реализации

10 способа уменьшения избыточной площади изображения; на фиг. 3 даны: входная информация в виде изображения .диска на данном фоне (a); выходная, преобразованная информация в виде центральной части изображе15 ния рассматриваемой фигуры, плоское изображение (б); амплитудное сечение по горизонтали выделяемой центральной части, при этом пунктиром, показаны скомпенсированные следые иррадиации и фон (в).

20 Блок-схема устройства содержит блок ввода изображения 1, блок управления 2, модельаналог RC 8, блок вывода изображения 4.

Блок ввода информации 1, который в случае преобразования световой информации в элект25 рическую, может быть представлен матрицей фотоэлементов, соединен с блоком управления

2 и моделью-аналогом (блок 8). Блок 3 может представлять собой непрерывную, непрерывно-дискретную или дискретную структуру

30 RC, судя по тому, представлена ли R-среда распределенной пластиной, например электропроводной бумагой, или сеткой сопротивлений, а С-среда — распределенной емкостью или конденсаторами. Причем, одна сторона С-сре35 ды контактирует с R-средой, а другая заземлена электрически.

Блок 8 в своих узловых точках (если рассматривать конечно-разностную аппроксимацию) соединяется с блоком вывода информа40 ции 4, подключенным к блоку 2. Причем блок

4 может представлять собой параллельный,регистрирующий прибор, на пример электролюминесцентный экран, у которого предусмотрены усиление сверху и ограничение снизу, 45 а также квантующий блок опознающего устройства.

При включении блока 1 с помощью блока 2 (который может быть ключом, подающим питание к соответствующему блоку 1 или 4) на

50 время формирования, входная информация преобразовывается в электрический вид и с,выхода блока 1 поступает на модель-аналог 8 и заряжает его. Затем блок 2 отключает входную информацию от сформирован ного элект55 рического ее изображения на среде С моделианалога 8.

Происходит растекание в электропроводной среде R заряда, накопленного в емкостной части модели-аналога 3. Затем в задаваемый

60 момент времени, зависящий от необходимой степени иррадиации, включается блок 4 и регистрируется скомпенсирован ное изображение.

Выставляя требуемое пороговое значение компенсации входных сигналов,в блоке 4 (например, можно уменьшить яркость изображения), 374638

Фиг 1

Фиг. 2 тем самым, регулируем толщину центральной части изображения объекта, регистрируемую блоком 4.

Одновременно для подчеркиван ия центра изображения нужно усилить верхнюю часть его по амплитуде и срезать нижнюю (режим ограничения и нелинейного усиления предусмотрен в целом ряде, регистрирующих и опознающих устройств).

В результате таких преобразований с момента отключения блока 1 от блока 8, блок 4 может непрерывно формировать для регистрации:или дальнейшего преобразования значительно минимизированную по избыточности входную информацию. Причем вывод на регистрацию возможен в течение всего этапа растекания изображений. При этом реализующее устройство упрощается, так как связь бла ка 2 и 4 может быть исключена.

Весьма перспективным является использование полупроводниковой структуры для реализаци и блоков 1 — 4.

Важное значение имеет эффект .интерполяции изображения на модели-аналоге 3, дающий возможность почти не искажая исходившую информацию обходиться минимумом,коммути5 рующих.точек.

Предмет изобретения

Способ уменьшения избыточной площади изображения, основанный на преобразовании

10 поля физических, параметров в электрический рельеф, пространственном размытии электрического рельефа, считывании его и регистрации считанных сигналов, отличающийся тем. ления центральной части изображения, после15 что, с целью повышения эффективности выдепреобразования поля физических параметрон в электрический рельеф, электрические заряды накапливают до значения, соответствующего максимуму входных физических параметров, 20 а считанные электрические сигналы ограничивают по минимуму амплитуды и затем усиливают.

374638

Фиг и

Составитель В. Кудрявцев

Техред Г. Дворина

Редактор Е. Гончар

Корректор Е. Зимина

Заказ 2292/6 Изд. № 575 Тираж 647 Подписное

ПНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьппй прн Совете Министров СССР

Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, нр. Сапунова, 2