Способ обработки изображений для моделирования и оценки связности статистических объектов Советский патент 1988 года по МПК G06K9/48 

к

Изобретение относится к автоматике, аналоговой вычислительной технике, в частности к области электронно оптического Моделирования и оценки: статистических признаков при обработке двухуровневых (бинарных) и сводящихся к ним изображений и предназначен для автоматической сортировки движутцихся деталей низковольтной аппаратуры в процессе их производства и перед сборкой изделий из них.

Цель изобретения - автоматическое выделение характеризующих связность центров внутренних вырезов для более темных, чем фон, объектов с различными уровнями связности и конфигурации при площади внутренних вырезов, существенно меньшей штоп;ади внешнего фона в реальном масштабе времени инвариантно к сдвигу и повороту,

На фиг.1 показана блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - диаграмма его работы по амплитудным сечениям и плоским изображениям сигналов преобразования на примере двухсвязного, более темного чем фон, плоского объекта.

Устт5ойство содержит фотоэлектронный преобразователь 1, нормирующий амплитудный формирователь 2, ампли- тудныГ дискриминатор 3, блок 4 регистрации и блок 5 управления о Фотоэлектронный преобразователь 1 по ин- формацио} ному выходу через последовательно соединенные нормирующий амплитудный формирователь 2 и амплитудный дискриминатор 3 подключен к блоку 4 регистрации, а блок 5 управления подключен к управляющим входам фотоэлектронного преобразователя 1, амплитудного дискриминатора 3 и блока 4 регистрации.

Фотоэлектронный преобразователь 1 представляет сс-бой телевизионную передающую камеру, формирующую электрический рельеф преобразованного поля физических параметров (оптических, инфракрасных, yль гpaфиoлeтoвыx рентгеновских)о Амплитудный формирователь 2 - это нормирующий видеоусилитель, формирующий потенциальные сигналы достаточного для дальнейших преобразований уровня. Амплитудный дискриминатор 3 - электронный узел, пропускающий сигналы меньше заданного потенциала фонового уровня. Блок 4 регистрации - телевизионный видеоиндикатор. Блок 5 уп0

5

0

5

0

5

равления включает синхрогенератор управления фотоэлектронным преобразователем 1, амплитудным дискриминатором 3 и блоком 4 регистрации.

Для обеспечения управления по выходу 5.2 синхрогенератор подключен к мультивибратору, формирующему потенциал уровня селекции амплитудного дискриминатора 3,

Устройство реализующее предложенный способу работает следующим образом,

В момент t, начала рабочего цикла Т, получив по входу 5.4 блока управления запускающий сигнал ( например, от фотодатчика появления объекта в поле обзора и разрешения однократного cчi:т яaния его оптического изображения), блок 5 управления по выходу 5.1 сигналом разрешения (фиг„2) по входу 1,3 фотоэлектронного преобразователя позволяет считывать уже преобразованный электрический рельеф исходного изображения поля физических параметров. Преобразование в фотоэлектронном преобразователе 1 обеспечивается в телевизионной передающей трубке, например подачей расфокусирующего потенциала, на несколько вольт превышающего номинальный для фокусирующего электрода данной трубки; расфокусировкой изображения с помощью объектива и др, способами, моделирующими выражение

..г З в З В, .- , 9В В (аПТ + яГД) + kE - b а--.

Зх

3t

0

5

0

5

где a,b,k - соответственно коэффициенты инерции (накопления потенциала) , иррадиации (размытия потенциального рельефа), пропорциональности;

Е - яркость исходного изображения;

В - выходной сигнал преобразования.

Электрические заряды, согласно

9В а - накопленные на мишени телеви0 t

зионной трубки до значений, соответствующих максимумам входных физических параметров (фиг,2,1,t), пространственно размываются согласно

9 в

В ( (фиг„2.1,t) и построчно считываются. Затем они усиливаются в нормирующем амплитудном формирователе 2 (фиг ,2„2,t,) и поступают в амгшитудный дискриминатор 3.

в котором по входу 3,3 с выхода 5,2 блока 5 управления установлен уровень селекции (фиг,5,2,t)„ В амплитудном дискриминаторе 3 сигнал внутреннего вьфеза, меньший по амплитуде сигналов фона, пропускается, а сигналы фона не проходят на выход 3,2 (фиг.2,3,t)о Далее сигналы проходят на выход А для счета внутренних вьфезов и формирования управляющих воздействий по результатам контроля, а также поступают на вход 4,1 блока 4 регистрации, подготовленного сигналом по входу 4,3 с выхода 5,3 блока 5 управления (фиг,2„5„3,t ) к визуальному контролю преобразований оператором по выходу нормирующего амплитудного формирователя 2 (фиг„2„4,t5)o

Для областей внутренних вырезов, меньших, чем фон, сигналы за счет более быстрого размытия будут существенно меньшими сигналов незамкнутых областей, граничащих (связанных) с сигналами уровня фона. Практически бинарные и сводящиеся к ним исходные объекты могут иметь различную геометрию. Это позволяет говорить о возможности анализа объектов с априорно неизвестными законами распределения.

Тем самым обеспечивается надежная автоматическая однозначная селекция сигналов внутренних вырезов, характеризующих связность, замкнутость геометрических форм статистически не- ощзеделеиных объектов при их изоморфных преобразованиях инвариантно

к повороту и сдвигу в поле кадра обзора и при разных уровнях связности, конфигураций, яркости и контраста.

Возможны и другие варианты реализации предлагаемого способа. Так фотозлектронный преобразователь 1 и блок 4 регистрации могут быть выполнены в виде твердотельных полупроводниковых структур,что дает преимущества в надежности, точности, но не требует усложнения блока 5 управления.

Формула изобретения

Способ обработки изображений для моделирования и оценки связности статистических объектов, основанюзпй на преобразовании поля физических параметров в электрический рельеф, накоплении электрических зарядов до максимальных значений физических параметров, пространственном размытии электрического рельефа и регистрации его зарядов, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью автоматического выделения характеризующих связность центров внутренних вырезов для более темных, чем фон, объектов с различными уровнями связности и конфигураций при площади внутренних вырезов, существенно меньшей площади внешнего фона в реальном масштабе времени инвариантно к сдвигу и повороту, регистрируют только заряды, меньшие величины порога, равной фоновоьгу заряду.

Физ.2

Способ обработки изображения для моделирования и оценки связности статистических объектов относится к автоматике, аналоговой вычислительной технике, в частности к области электронно-оптического моделирования и оценки статистических признаков при обработке двухуровневых (бинарных) и сводящихся к ним изображений и предназначен для автоматической сортировки движущихся деталей низковольтной аппаратуры в процессе их производства и перед сборкой изделий из них. Целью изобретения является автоматическое выделение характеризующих связность центров внутренних вырезой для более темных, чем фон, объектов с различными уровнями связаности и конфигурации при площади внутренних вырезов, существенно меньшей площади внешнего фона в реальном масштабе времени инвариантно к сдвигу и повороту. Способ заключа ется в преобразовании поля физических параметров в электрический рельеф, накоплении электрических зарядов до максимальных значений физических параметров, пространственном разгмтии электрического рельефа и регистрации его зарядов, а также регистрации только зарядов, меньших величины порога, равной фоновому заряду, 2 ил. с (/ С