Устройство для обработки растровых двухградационных изображений

 

„734750

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 10.11. 19(2I ) 2542915/18-24 с присоединением заявки .% .(23) ПриоритетОпубликовано 15.05.80. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 15.05.80 (53)М. Кл.

G 06 К 9/00

Гасударственный комитет

СССР ао делан изобретений и открытий (53) УДК 621,391, . l9 (088.8) А, Н, Яковлев, В, И. Кушнир и А. Г, Вострецов (72) Авторы изобретения

Новосибирский электротехнический институт (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРА БОТКИ

РАСТРОВЫХ ДВУХГРАДАЫИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к вычислитель ной технике, в частности к устройствам для анализа и распознавания изображений, и может быть использовано для выделения в растровом двухградационпом изоб-ражении нескольких односвязных фигур простой формы.

Известны устройства выделения связанных фигур в растровом двухградационном изображении, в которых область

1О выделения объекта определяется оператор ом (11.

Такие устройства обладают весьма малым быстродействием и не пригодны дпя использования в автоматических сис-, темах распознавания.

В устройстве выделение объекта, изображение которого представлено не ботее чем одной хордой в каждой строке растра, производится по признаку связности хорд, составляющих изображение объекта. Две хорды, расположенные на соседних строках изображения, считаются связанными в том сл чае, если некоторая часть хор2 ды на строке j+ 1 (текущая строка) лежит на том же расстоянии от начала строки, что и некоторая часть хорды, расположенной на строке j,(предыдущая строка). Описанное устройство является автоматическим и обладает высоким быстродействием (2) .

Однако данное устройство выделяет лишь один объект растра и теряет работоспособность при наличии в растре одиночных помеховых хорд. Это пройсходит вследствие того, что в устройстве анализ принадлежности хорды объекту производится по первой проходящей в строке хорде независимо от того, принадлежит или пет она объекту.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство для обработки растровых двухградационных изображений, содержащее блоки анализа сигналов видеострок, каждый из которых содержит ключи, логический узел, элемент задержки, элемент И, управляющий узел, одни из

3 7347 выходов которого подключены к соответствующим входам первых регистров сдвига, ключей и одному из входов логического элемента И, блок сканирования, подключенный ко входам первых регистров сдвига (3).

При обнаружении частички блок сканирования выдает сигнал, удостоверяющий наличие частички (рабочий сигнал) . Рабочий сигнал поступает на вход тактируе- 10 мого сдвигающего регистра, который выполняет роль линии задержки, принимающей рабочие сигналы и выдающий их в последовательности приема с задержкой во времени на длительность периода 15 строчной развертки. В устройстве предусмотрен логический блок, первый вход которого соединен с выходом блока сканирования, а второй вход - с выходом сдвигаюшего регистра. Таким образоминдикация частицы осуществляется путем сравнения рабочего и задержанного рабочего сигналов, Если оба эти сигнала одновременно действуют на входах логического блока, — частица присутствует. 25

Отсутствие рабочего сигнала при наличии задержанного рабочего сигнала говорит об окончании частицы. При этом логический блок вырабатывает поступающий на счетчик счетный сигнал. 30

Указанное устройство способно подсчитывать в реальном масштабе времени количество объектов в кадре без нарушения работоспособности при действии одиночных помеховых хорд. 35

Недостатком данного устройства является невозможность получить разделенные изображения объектов, находящихся в растре. Это объясняется тем, что после логического блока теряется информация 40 о величинах хорд, а также о принадпежности их разным объектам. цепь изобретения — расширение области применения эа счет выделения в изображении нескольких разделенных объек-45 тов. : Указанная цель достигается тем, что устройство содержит в каждом из блоков анализа сигналов видеострок, второй и третий регистры сдвига и узел задания И приоритета, выход первого регистра сдвига подключен через последовательно со единенные первый кпюч, второй и третий регистры сдвига и второй ключ к одному из входов логического узла, другой вход 55 которого соединен с выходом блока сканирования и одним иэ входов первого ключа, а выход второго регистра сдвига под50 4 ключен к одному из входов второго ключа и другому входу элемента И, причем дополнительные выходы узла управления логического узла каждого блока анализа сигналов видеострок соединены с соответствующими входами узлов задания приоритетов,пругих блоков анализа сигналов видеострок.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — растровая развертка изображений И объектов, составленных из связанных. хорд.

Устройство содержит блок 1 сканирования и И блоков 2 анализа сигналов видеострок, каждый из которых содержит последовательно соединенные сдвигающий регистр 3, управляемый ключ 4, сдвигаюШие регистры 5 и 6, управляемый ключ

7, логический узел 8, элемент 9 задержки, который исключает возможность обработки одного и -.îãî же объекта сразу несколькими блоками 2, узел .10 задания приоритета, узел 11 управления и элемент 12 И. При этом выход сдвигающего регистра 5 соединен с оставшимися входами управляемого ключа и элемента

12 И. Первый выход узла 11 управления соединен с обнуляющим входом регистра

3, второй выход — с управляющими входами управляемых ключей 4 и 7, а третий— с обнуляющим входом сдвигающего регистра 5. Четвертый выход узла 11 управпения и выход логического узла 8 в каждом блоке 2 анализа сигналов видеострок соединены с соответствующими входами узла 10 задания приоритета всех остальных блоков 2. Выход блока

1 сканирования соединен в каждом блоке 2 со входом регистра 3, вторым входоь управляемого ключа 4 и вторым входом логического узла 7.

Сдвигающие регистры 3, 5, 6 осуществляют задержку строки изображения на период строчной развертки и вместе с ключами 4 и 7, логическим узлом 8, выполняющим функцию логического умножения, узлом 11 управления и элементом

И 12 отделяют иэображение заданного объекта (фиг. 2, пунктирные контуры) от изображений других объектов и одиночных помеховых хорд (фиг, 2, утолщенные одиночные линии). Узлы 10 задания приоритета вместе с элементами 9 задержки .решают задачу распределения изображений объектов по блокам 2 анализа сигналов видеострок.

Устройство работает следующим образом.

5 734

Для каждого блока 2 анализа сигналов видеострок существует два режима работы: режим поиска объекта, когда в нем не происходит обработка изображения объекта и режим выделения объекта.

Процесс работы одного блока анализа сигналов видеострок многоканального устройства происходит следующим образом.

В режиме поиска объекта по сигналу узла 11 управления ключ 4 подключает 10 входное напряжение блока 2 с выхода блока 1 на вход регистра 5, а ключ 7— выход регистра 6 на первый вход логического узла 8, Таким образом на оба входа логического узла 8 одновременно поступают напряжения, соответствующие текущей (с выхода блока сканирования) задержкой на период строчной развертки (с выхода регистра 6) строками изобра.жения. 20

С приходом первых двух перекрывающихся хорд, сигналиэируюших о начале объекта, на выходе узла 8 появляется . вйсокий потенциал (А„ = 1). По этому сигналу узел 10 задания приоритета вырабатывает импульс 5, по которому узел 11 управления производит однократное обнуление регистра 5, с помощью ключа 4 подключает выход регистра 3 на вход регистра 5, с помощью ключа 7— выход регистра 5 на вход логического узла 8 и переводит регистр 3 в новый режим работы. Если в режиме поиска объекта регистр 3 после окончания записи в него каждой хорды обнулялся, то теперь такое обнуление будет производиться лишь для тех хорд, которые не принадлежат данному объекту (S = О). Хорда же, принадлежащая объекту (S„ = 1), переписывается из регистра 3 в регистр

5, после чего регистр 3 также обнуляется.

Поскольку регистр 5 перед переходом в режим выделения объекта обнуляется, а из регистра 3 в него поступают лишь те хорды, которые принадлежат начавшемуся объекту, все помеховые (одиночные) хорды, а так е других объектов не пройдут на выход канала через элемент И 12, который открывается в режи- ме выделения объекта узлом 11 управления.

На входы узла 10 задания приоритета в 1 -ом блоке 2 поступают сигналы

А1 через элемент 9 задержки с выхода логического узла 8, выходное напряжение

Д (4 1 ) узлов 8и P узлов 11 управления..других блоков 2 (Pj = 1, 750 6 если -й блок 2 находится в режим, выделения объекта и P> = 0 в режиме поиска), Узел 10 задания приоритета реализует следующую логическую функцию

S., А .,(g P A.) /4 где Д . — сигнал A прошедший через элемент 9 задержки.

Очевидно, что переключение в режим выделения объекта {Sq = 1) реализуется для всех блоков 2, начиная со второго при одновременном выполнении двух условий:

1. все предыдущие блоки 2 (j <1 ) заняты обработкой другого объекта (V;-=1, A; = О), 2. последующие блоки 2 (J I 1 ) на ходятся в режиме поиска объекта (Р 0

А = 1) или обрабатывают другие объекты (P . = 1, А 1 = О) . (Для первого блока

2 анализа сигналов видеострок достаточно выполнение условия 2).

Злементы 9 задержки задерживают сиг налы с выходов логических узлов 8, что исключает возможность обработки одного и того же объекта сразу несколькими блоками 2. Величина задержки возрастает с увеличением порядкового номера блока 2 анализа сигналов видеострок.

Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает возможность получения разделенных изображений И объектов.

В отличие от известного устройства данное устройство, может быть использовано как для распознающих автоматов, работающих в реальном масштабе времени, так и для отображения (раэделенных изображений объектов) на индикаторе с выхода каждого из блоков 2 анализа сигналов видеострок.

Формула изобретения

Устройство для обработки растровых двухградационных изображений, со держащее блоки анализа сигналов видеострок, каждый из которых содержит ключи, логический узел, элемент задержки, элемент И, управляющий узел, одни из выходов которого подключены к соответствующим входам первых регистров с,грига, ключей и одному пэ входов логичеокого элемента И, блок сканирования, подключенный ко входам первых регистров сдвига отличающееся тем, что, с целью расширения области приме734

Фиа 4

Фиаа

БНИИПИ Заказ- 2227/14 Тираж 751 Подписное филиал ПЛП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 нения устройства за счет выделения в изображении нескольких разделенных объектов, оно содержит в каждом из блоков анализа сигналов видеострок второй и третий регистры сдвига и узел задания приоритета, выход первого регистра сдвига подключен через последовательно соединенные первый ключ, второй и третий регистры сдвига и второй ключ к одному из входов логического узла, другой вход которого соединен с выходом блока сканирования,и одним из входов первого ключа, а выход второго регистра сдвига подключен к одному иэ входов второго клн ча и тугому входу элемента И, причем 1з дополнительные выходы узла управления

750 8 логического узла каждого блока анализа сигналов видеострок соединены с соответствующими входами узлов задания приоритетов,оругих блоков анализа сигналов видеострок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Либенсон М. Н. и др. Автоматизация распознавания телевизионных изображений. М., Энергия, 1975, с. 70-74.

2. Ситовенко В. А и др. Селектор, связных хорд.— Автоматика и вычислительная техника, 1972, _#_s 4, с. 66-68.

3. Патент ФРГ % 2355119, кл. G 06 К 1300, 27.01.77 (прототип) .