Устройство для коррекции изображений Советский патент 1983 года по МПК G06K9/00 H04N5/21 

2.Устройство по п.1, отличающее с я тем, что в нем каждый блок цифровой фильтрации содержит последовательно соединенные первый элемент задержки на (ц- 1) тактов, вюрой и третий однотактовые элементы задержки и четвертый элемент задержки на и- 1) тактов, а также элемент И, входы которого подключены к входу пергого элемента задержки, который является входом блока, выходом первого и четвертого элементов задержки на (h - 1) тактов и выходов второго и третьего однотактрвых эле-, ментов задержки, причем выход элемен та И является выходом блока.

3.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ -е е с я тем, что в нем каждый

блок расфокусировки бинарного изображения содержит последовательно соединенные первый и второй однотактовые элементы задержки, третий элемент задержки на (fi- 2 тактов, четвертый и пятый однотактовые элементы задержки, шестой элемент задержки на (vi- 2) гактов,седьмой и восьмой однотактовые элементы задержки, а также элемент ИЛИ, входы которого подключены к входу первого однотактового элемета за церхки, который является входрм блока, выходам всех однотактовых элементов задержки и выходам элементов задержки на (п -2) тактов, причем выход элемента ИЛИ является выходом блока.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее элемент задержки, блоки ввода и вывода бинарного изображения, тактовые входы которых подключены к выходу блока синхронизации, и элемент И, о т л и - . чающееся тем, что, с целью . расширения области применения путем обеспечения возможности удаления на бина1$ном изображении шумов в виде пятин и линий, в него введены после довательно соединенные блоки цифровой фильтрации и последовательно включенные блоки расфокусировки бинарного изображения, вход первого блока цифровой фильтрации соединен с выходом блока ввода бинарного изображения, Выход последнего блока цифровой фильтрации соединен с входом первого блока расфокусировки бинарного изображения, выходы элемента задержки и последнего блока -расфокусировки бинарного изображения соединены с входами элемента И, выход которого подключен к входу блока выводаЗ 9 бинарного изображения, а. тактовые входы блоков цифровой фильтрации и расфокусировки бинарного изображения соединены с выходом блока синхронизации. О D1 ;о ел 00 СП

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно или в составе специализированных вычислительных систем для удаления на бинар ных изображениях шума в виде отдельных точек, пятен и тонких линий. Известно -устройство для коррекции изображений в условиях воздействия шумов, содержащее шесть однотактовых элементов задержки, две линии эадерж ки на (п- 2 тактов (где Ч - число отсчетов в строке матрицы отсчетов изображения), блок постоянной памяти соединенный с элементами задержки, w элемент И 1 , . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для коррекции изображений в условиях воздействия шумов, которое входит в сортав системы предварительной обработки и выделения особенностей для распознавания знаков и содержащее блок ввода бинарного изображения, шесть однотактовых элементов задержки и-два элемента задержки на (п- 2) тактов, которые соединены последовательно так, что .между двумя однотактовЕйми элементами задержки включен один элемент задержки на (п - 2) тактов, логически блок, блок вывода бинарного изображения, элементы И, ИЛИ и блок синхро низации 2 . Недостатком известных устройств является ограниченная область применения, поскольку эти устройства уда ляют шум только в виде одноклеточных точек и на удаляют шум в виде более крупных пятен и линий, толщина рых меньше установленной величины. что особенно актуально, когда исходНое изобрс1жение дискретируется с высокой частотой и получающаяся матрица отсчетов имеет большие линейные размеры и более отсчетов)). Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности удалять на бинарном изображении шумы в виде пятен и линий, Указанная цель достигается ггем, что в устройстве для коррекции изображений, содержащее элемент задержки, блоки ввода и вывода бинарного изображения, тактовые входы которых подключены к выходу блока синхронизации, и элемент И, введены последо вательно соединенные блоки цифровой фильтрации и последовательно включеные блоки расфокусировки бинарного изображения, вход первого блока цифровой фильтрации соединен с выходом блока ввода бинарного изображения, выход последнего блока цифровой фильтрации соединен с входом первого блока расфокусировки бинарного изображения , выходы элемента задержки и последнего блокарасфокусировки бинарного изображения соединены с входами элемента И, выход которого подключен к входу блока вывода бинарного изображения, а тактовые входы блоков цифровой фильтрации и расфокусировки бинарного изображения соединены с выходом блока синхронизации. Каждый из блоков цифровой фильтрации содержит последовательно соединенные первый элемент задержки на (п - 1) тактов, два однотактовых элеме«та задержки и четвертый элемент задержки на (h - 1) тактов, а также элемент И, входы которого подключен к входу первого элемента задержки, который является входом блока, выхо дам первого и четвертого элементов задержки на п - 1) тактов -и выходам второго и третьего однотактовых эле ментов задержки, причем выход элеме та И является выходом блока цифрово фильтрации. Каждый Й3| блоков расфокусировки бинарного изображения содержит посл довательно соединенные первый и вто рой однотактовые элементы задержки, третий элемент задержки, на н - 2) тактов., четвертый и пятый однотакто вые элементы задержки, шестой.элеме задержки на (м - 2) тактов, седьмой и восьмой однотактовые элементы задержки, а также элемент ИЛИ, входы которого подключены к входу первого однотактового элемента задержки, ко торый является входом блока, выхода всех однотактовых элементов задержк и выходами элементов задержки на (и - 2 тактов, причем выход элемен та ИЛИ является выходом блока, . Структура матрицы fa ;; представ ляющей бинарное изображение, такова, что темным клеткам изображения i соответствуют отсчеты а -j равные 1, светлым - равные О и темные участки изображения находятся не ближе in клеток от границ матрицы. Для удале ния на бинарном изображении шума в виде точек, пятен и тонких линий не обходимо сначала бинарное изображение равномерно сжать вдоль горизонтально-вертикального направления. Эта процедура выполняется посредство П-кратной рекуррентной операции циф|ровой фильтрации t /V .(t л А . ь.. П (1 bj..e 1 1. К:-1 где ,rr,,.a,,.J, Чтобы восстановить размеры и форму нешумовых фигур на бинарном . изображении, необходимо затем получившееся промежуточное изображение с отсчетами Ъ.,: изотропно расфокусировать, что достигается выполнением операции Vfl i .У.„Ь.ми, И оставить отсчеты с,, совпадающие с отсчетами исходного изображе-ния, занулив остальные c;j м-°, где 3.(j - отсчеты выходного обработанного бинарного изображения. Операция (2) может бытьвыполнена рекуррентно за т шаговс помощью операции - (4) Сп и и c.) lt--i ,.ъ,.,ог.с,,. Применение процедуры изотропного сжатия изображения вместо горизонтально-вертикального привело бы к - скажению размеров и формы нешумовых фигур бинарного изображения. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для коррекции изображений в условиях воздействия шумов; на фиг. 2 - структурная схема блока цифровой фильтрации изображения; на фиг. 3 - структурная схема блока расфокусировки бинарного изобг paжeнияf на фиг. 4 - пример работы устройства для м 14,. Устройство (фиг.1 содержит блок ввода бинарного изображения, ГИ блоков 2 цифровой фильтрации, которые соединены последовательно, причем вход первого блока 2 цифровой фильтг рации подключен к выходу блока 1 ввода бинарного изображения, m блоков 3 расфокусировки бинарного изображения, которые соединены последовательно, причем вход первого блока 3 расфокусировки бинарного изображения подключен к выходу последнего блока 2 цифровой фильтрации, элемент 4 задержки Hani(2ifi + 1) тактов, вход которо- . го подключен к выходу блока 1 ввода бинарного изображения, элемент И 5, первый вход которого соединен с выходом последнего блока 3 расфокусировки бинарного изображения, второй с выходом элемента 4 задержки на П(п +1) тактов, блок 6 вывода бинарного изображения, подключенный к выходу элемента И S, и блок 7 синхронизации, управляющий всеми блоками устройства. Каждый блок 2 цифровой фильтрации (фиг.2) содержит первый элемент 8 задержки на( 1) тактов, второй 9 и третий 3 однотактовые элемен|ты задержки, четвертый элемент 11 задержки на (tt - 1) тактов, соединенные послэдовательно, и элемент И 12, пять входов которого соединены с входом первого элемента 8 задержки на {п-l) тактов и выходами всех элементов 8-11 задержки, причем входом блока 2 цифровой фильтрации является вход первого элемента 8 задержки на (и- 1) тактов, а выходом - выход элемен-та И 12. Каждый блок 3 расфокусировки бинарного изображения (фиг.З) содержит элементы 13-20 задержки;которые со-, единены последовательно так, что между двумя однотактовыми элементами задержки включен один элемент задержки на (ц- 2)тактов, и элемент ИЛИ 21, девять яходов которого соеди нены с входом первого однотактового элемента 13 задержки и выходами всех восьми элементов 13-20 задержки, причем входом блока 3 расфокусировки бинарного изображения является вход первого однотактового элемента задержки 13, а выходом - выход элемента ИЛИ 21. Блок 1 ввода бинарного изображения служит для подачи отсчетов обрабатываемого изображения в определенном порядке отсчет за отсчетом вдоль строк изображения и строка за строкой поперек строк) и выполнен в виде телевизионного сканера с дискретизатором и пороговым устройством (не показан) для передачи темных областей отсчетами равными 1, а светлыхо0. Блок 6 вывода бинарного изображения предназначен для выдачи отсче« тов обработанного изображения. В качестве блока б вывода бинарного изображения использован графический дисплей, который визуализирует обработанное изображение. Блок 7 синхронизации выполнен в виде генератора тактовой частоты, величина которой определена условиями конкретного применения, например, текстурой клас са обрабатываемых изображений. Элементы задержки в устройстве состоят из регистров сдвига соответствующей общей длины (l, ( п - 2) или (у)- 1 paзpядoв, ,в которых под воздействие тактовой частоты от блока 7 синхронизации сдвиг осуществляется на один разряд за такт. Если предлагаемое устройство применяется в системе обработки зритель ных образов и какие-то другие этапы обработки изображений, например обна ружение линий, выделение особенносте изображения и т.п., предшествуют про цедуре удаления шума или сопровождают ее, to в качестве блоков ввода 1 и вывода 6 бинарных изображений необходимо использовать блок сопряжения с предыдущими или последующими устройствами. Устройство работает следующим образом. Отсчеты бинарного изображения, no лучаемые на выходе блока 1 ввода бинарного изображения, подаются с частотой, определяемой блоком 7 синхронизации, на вход первого блока 2 цифровой фильтрации, в котором с помощью элементов 8-11 задержки выделяются соответствующие отсчеты матрицы изображения, над которыми посредством элемента И 12 выполняется операция (l). Последовательное проождение сигнала через п блоков 2 цифровой фильтрации соответствует выполнению рекуррентного соотношения (1) . Затем сигнал проходит через ItTблоков 3 расфокусировки бинарного изображения, в каждом из которых с помощью элементов 13 - 20 задержки и элемента ИЛИ 21 выделяются соответств ующие отсчеты матриц промежуточных изображений и реализуется операция (4), что соответствует рекуррентному выполнению операции 2). На входы элемента И 5 поступают сигналы с выхода последнего блока 3 расфокусировки бинарного изображения и выхода элемента 4 задержки на Jn(2n + 1) тактов, которая согласует подачу отсчетов исходного изображения из блока 1 ввода бинарного изображения с задержками из-за прохождения сигнала через Ш блоков 2 цифровой фильтрации и .tti блоков 3 расфокусировки изображения. Таким образом, осуществляется выполнение операции (3), в результате чего на выходе элемента И 5 образуются отсчеты обработанного бинарного изображения, которые поступают на вход блока 6 вывода бинарного изображения. Коррекция изображения и удаление шума происходит в масштабе времени поступления отсчетов. Обработанное изображение (фиг.4) получается на входе блока вывода бинарного изображения с задержкой на + 1} тактов, что связано с прохождением сигнала через элементы задержки устройства. Время обработки изображения не зависит от структуры изображения. Особенностью реализации блоков цифровой фильтрации и блоков расфокусировки изображения является, отсутствие запоминакицих устройств для хранения величин отсчетов матриц изображений. Процедура обработки инвариантна положению и ориентации изображения. Таким образом,, введение новых блоков и конструктивных связей позволяет расширить область применения устройства, что выражается в возможности удалять на., бинарном изображении шумы в виде точек, многоклеточных пятен и тонких линий. С помощью предлагаемого устройства можно на бинарном изображении удалять пятна и линии, поперечные размеры которых достигают 2 m клеток.