Устройство для обработки изображений объектов Советский патент 1987 года по МПК G06K9/36 

11295427

Изобретение относится к техничесой кибернетике, может быть испольовано в системах цифровой обработки

ци ся ус оп но по ка ва ра ла ди та

.изображений, в частиостЕ для медианной фильтрации изображений и является усовершенствованием устройства по авт.св, № 1226500.

Цель изобретения - распшрение области применения за счет обеспече™ ния пороговой медианной фильтрации

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содеряшт телевизионный датчик 1, например телекамеру, ана лого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, группу регистров 3 сдвига, генератор ,4 импульсов, группу 5 элементов Ибд

,„ 1

первый регистр 75 блок 8 управления блок 9 сортировки кодов 5 второй регистр 10, коммутатор 11,. блок 12 вычитанияS компаратор 13э регистр 14 задания порога и дополнительный коммутатор 15, а также первый 16, второй 17 и третий 18 входы устройства. Устройство для обработки изображений объектов на основе пороговой медианной фильтрации реализует следующую функцию

(ij)

де f(isj)m(i,j)g(ij)m(i J) Jm(isj)-g(i, j)/58j g(is j)s /m(i, j)-g(i, j)

изображение на выходе устройства медиана области из окрестности текущего элемента изображения текущий элемент изображения на входе уст ройства

пороговое значение, от которого зависит чувствительность устройства к помехамJ т.е. элемент изображения диагностируется как помеха, если он отличается больше, чем на заданный порог от медианы по окрестности.

При получается обыкновенная медианная фильтрация.

Устройство работает следующим образом.

Ю

,

15

Перед началом медианной-фильтрации входного изображения выполняется запись кода маски через вход 16 устройства 3 регистр 7, Этот код определяет фор№/ области (из окрестности текущего элемента изображения), по элементам которой вычисляется локальное медианное значение последовательности элементов изображения, расположенных в пределах зтой области Если элемент изображения входит в окрестность текущего элемента изображения, соответствующий ему

разряд кода, записанный в регистре 7, It II

0 ,,.

равен 1 5 в противном случае этот разряд кода маски О.

СоI входа 17 устройства в регистр 10 записывается двоичный код номера того информационного входа коммутатора 11,; на которой поступает код медианы тек т:чей последовательности элементов изобрал рния. Этот номер информационного входа коммутатора 11 L, зависит от содержимого регистра .7

и равен ()/25 где N - количество разрядов регистра 7, в которых записаны 1,

Через вход 18 устройства в ре- ,„ гистр. 14 задания порога записывается двоичный Код порога S „ В качестве регистра 14 задания порога используется кольцевой сдвиговый регистр с параплельньйу входом (для установки порога через установочный вход) и последовательным выходом, так как надо преобразовывать параллельный входной код в последовательный выходной - для сравнения на компараторе с последовательным кодом, поступающим от блока 12 вычитания,

Обрабатьгоаемое изображение в процессе его строчного сканирования телекамерой 1 через .АЦП 2 поступает в удифровой форме на вход первого регистра сдвига группы регистров 3. При поступлении импульсов с генератора 4 на входы управления сдвигом регистров 3 выполняется последовательный сдвиг кодов элементов изображения в регистрах 3 для формирования окрестности текущего элемента изображения размерами 3x3.

Коды элементов обрабатьгеаемого изображения с выходом регистров 3 сдвига параллельно поступают на первые входы элементов 6И группы, на вторые входы которых одновременно поступают значения соответствукших

50

55

3

разрядов регистра 7. Посредством элментов И6 осуществляется поразрядное логическое умножение элементов изображения и соответствуюощх разрядов регистра 7 с целью выделения, области заданной формы,

. С выходов элементов И 6 группы 5 коды элементов поступают на входы блока 9, Последний осуществляет параллельно-конвейерную сортировку входной последовательности п двоичн элементов изображения.

Вычисление медианы последовательности чисел эквивалентно сортировке этой последовательности и выбору в качестве медианы центрального элемета отсортированной последовательнос чисел.

Вычисление медиань элементов изоражения осуществляется посредством .блока 9. В последнем осуществляется попарная параллельная перестановка входных чисел. В результате попарно параллельной перестановки двоичных чисел на выходе блока 9 формируются коды отсортированной последовательности элементов изображения. Таким образом, блок 9 реализует алгоритм параллельной обменной сортировки и работает в параллельно-конвейеном режиме, С выхода блока 9 коды отсортированной последовательности элементов изображения поступают на соответствующие информационные входы коммутатора 11, на управляющи вход которого с выхода регистра 10 поступает двоичный код заданного чила.

Коммутатор 11 и регистр 10 исползуются с целью выделения текущего медианного элемента изображения из отсортированной последовательности элементов изображения на выходе блока 9,

Вследствие того, что количество ненулевых разрядов регистра 7 в общем случае не равно N, медианный элемент не является центральным элементом отсортированной последователности двоичных чисел на выходе блока 9, т,е. не имеет номер (п+1)/2. Поскольку элементы изображения являются положительными двоичными числами, медианньм элемент имеет номер (N+1)/2 в отсортированной последовательности чисел при начале нумерации от максимального элемента сортируемой последовательности.

s

0 p,.

5

Блок 8 испульзуется в предлагаемом устройстве с целью управления процессом сортировки последовательности элементов изображения в блоке 9 сортировки кодов,

Сигналы 1 на выходах блока 8 управления определяют концы последовательных кодов элементов изображения, которые поступают на управляющие входы в блоке 9 сортировки кодов. Сигнал 1 с первого вьсхода блока 8 управления поступает также на управляющий вход компаратора 13 для установки его в нулевое состояние.

На выходе блока 12 вычитания получается двоичный код модуля разности меясду локальным медианным значением области из окрестноститекущего элемента изображения и текущим значением центрального элемента 3 этой области. Этот двоичный код модуля последовательно поступает на один вход компаратора 13, а на второй вход компаратора 13 также последовательно поступает двоичный код порога 5 с выхода регистра 14, Управление регистром 14 задания порога во время фильтрации осуществляется посредством тактовых импульсов, поступающих с генератора 4, Компаратор 13 управляет работой коммутатора 15 подачей со своего выхода на его управляющий вход соответствующих импульсов кода управления. Если дво5 ичный код модуля разности больше или равен двоичному коду порогового значения, на выходе устройства через коммутатор 15 получается медиана области из окрестности текущего элемента изображения, а если двоичный код модуля разности меньше двоичного кода порогового значения, на выходе устройства через компаратор 15 устанавливается текущее значение центрального элемента этой области.

Таким образом, введение в предлагаемое устройство блока вычитания регистра задания порога, компаратора и второго коммутатора позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет осуществления пороговой медианной фильтрации изображений.

5фо рмула изобретения

Устройство для обработки изобра- жений объектов по авт.св. № 1226500, отличающееся тем, что.

0

0

5

0

5 1295427 ft

с целью расширения области примене-вычитания, выход которого подключен

йия за счет обеспечения пороговойк первому входу компаратора, второй

медианной фильтрации, оно содержитвход которого соединен с выходом

блок вычитания, компаратор регистррегистра задания порога, один из вхрзадания порога и дополнительный ком 5 Д которого является третьим входом

мутатор, выход которого являетсяустройства, а другой вход подключен

выходом устройства, выход соответ-к выходу генератора импульсов, упствующего регистра сдвига подключенравляющий вход компаратора соединен

к первым входам блока вычитания и до-с первым выходом блока управления, а

полнительного коммутатора, выход ком- 0 выход компаратора соединен с управля.мутатора соединен с вторым входомющим входом дополнительного коммутадополнительного коммутатора и блокатора.

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах цифровой обработки изображений. Цель изобретения - расширение,функциональных возможностей устройства за счет осуществления пороговой медианной фильтрации изображений. Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого- цифровой преобразователь 2, группу регистров 3 сдвига, генератор 4 импульсов, группу 5 злементов И6, первый регистр 7, блок 8 управления, блок 9 сортировки кодов, второй регистр 10, коммутатор 11, блок 12 вычитания, регистр 14 задания порога, компаратор 13 и дополнительный коммутатор 15. В данном устройстве локальное медианное значение определяется путем сортировки кодов элементов изображения в блоке сортировки кодов. Затем модуль разности между ло- . кальным медианным значением и текущим элементом изображения сравнивается с постоянным порогом посредством компаратора. В зависимости от результата сравнения на выход второго коммутатора поступает или медианное значение, или текущий элемент изоТбра- жения. 1 ил. (О Вылод