Устройство для селекции изображений объектов Советский патент 1988 года по МПК G06K9/46 

114

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам обработки и .рас- рознавания изображений, и может быть 11спользовано в системах распознавания образов .

Цель изобретения - Повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема уст- |ройства для селекции изображений, объ- ктов; на фиг. 2 - второй формирователь сигналов.

i Устройство для селекции изображе- |ний объектов состоит из телевизион- JHoro датчика 1, первого формировате- пя 2 импульсов, первого регистра 3 |сдвига, блока .4 выделения начала фигуры, элемента И 5, селектора 6 |признаков. связности, второго регист- 1ра 7 сдвига, первой группы 8 элементов И, второй группы 9 элементов И, группы Ю элементов ИЛИ, первого бло- ка 11 памяти, детектора 12 связности признаков видеоусилителя 13, распре- делителя 14 импульсов, второго блока 15 памяти, третьего регистра 16, компаратора 17, второго формирователя 18 импульсов, первого 19 и второго 20 счетчиков, ключа 21. Выход теле- визионпого датчика 1 соединен с информационным входом ключа 21, выход которого соединен с входом первого формирователя 2 импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого регистра 3 сдвига, первым входом блока 4 выделения начала фигуры, входом элемента И 5, четвертым входом селектора 6, первым входом видеоусилителя 13 и первым входом и выходом второго блока 15 памяти. Первый вход селектора 6 соединен с выходом блока 4 вьщеления начала, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выхо- дами первого регистра 3 сдвига и вторым и третьим входами селектора 6.

Пятый и шестой входы последнего соединены соответственно с первыми и вторыми выходами второго регистра 7 сдвига, вход которого соединен с выходом селектора 6, соединенным также с первыми адресными (А) входами первого блока 11 памяти и первыми входами третьего регистра 16. Первый выход второго регистра 7 сдвига соединен с первыми входами элементов И первой группы 8, вторые входы которых соединены с третьими выходами распре

g

5 0 5 r 0 5

-

0

412

делителя 14 импульсов. Выходы третьего регистра 16 соединены с первыми входами элементов, И второй группы 9, вторые входы которых соединены с четвертыми выходами распределителя 14. Выходы элементов И первой 8 и второй 9 групп, а также пятые выходы распределителя 14 через элементы ШШ группы 10 подключены к вторым адресным входам (А у) первого блока 11 памяти. Третий вxoд,(WR) первого блока 11 памяти подключен к шестому выходу распределителя 14. Четвертый вход (DI) первого блока 11 памяти соединен с вторым выходом детектора 12 связности признаков, а выход первого блока 11 памяти соединен с первым входом детектора 12, второй его вход подключен к седьмому выходу распределителя 14. Первый вьпсод детектора 12 соединен с четвертым.входом первого блока 11 памяти, а второй его выход - с вторым входом элемента И 5, выход которого соединен с управляющим входом видеоусилителя 13.. Второй вход ключа 21 соединен с выходом второго формирователя 18 и с вторым входом второго блока 15 памяти, третьи ад- респые (А), входы которого соедине- ны с первыми входами (X) компаратора 17, вторые входы которого являются входом устройства, а его выход соединен с вторым входом третьего регистра 16. Первый вход второго формирователя 18 является входом устройства, второй его вход соединен с вторым входом второго счетчика 20, четвер- тьм входом блока 4 вьщеления начала и вторым выходом распределителя 14. Первый выход последнего соединен с одним из входов телевизионного датчика 1, с первым и вторым входами первого 19 и вторым входом второго 20 счетчиков.

Формирователь 18 (фиг.2) состоит из первого 22, второго 23°В-тригге- ров и элемента И 24, причем вход D- триггера 22 является входом формирователя 18, тактовые входы (С) триггеров соединены и являются тактовым входом формирователя 18. Выход первого триггера 22 соединен с D-входом второго триггера 23, а выход (Q) первого триггера 22 и выход (Q) второго триггера 23 соединены с входами элемента И 24, выход которого является выходом формирователя 18.

3 14

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал развертки изображения объектов с выхода телевизионного датчика 1 поступает на вход ключа 21, который при наличии высокого уровня напряжения на его втором входе пропускает видеосигнал на вход формирователя 2 (бинарного видеосигнала).

Уровень потенциала на втором входе ключа 21 задается сигналом с выхода второго формирователя 18, который выдает на выход импульс длительностью в один период кадровых синхроимпуль- сов (КСИ) по сигналу Пуск, поступающему на его первый вход.

Формирователь 18 (фиг.2) работает следующим образом.

При поступлении сигнала с уровнем О на его первый вход, по переднему фронту первого же кадрового синхроимпульса триггер 22 переводится в нулевое состояние, а триггер 23 в течение первого кадра сохраняет еще преж- нее единичное состояние. На выходе элемента И 24 появляется 11мпульс с уровнем 1 длительностью в один кадр. Этот импульс переводит блок 15 памяти в режим записи, а распредели- те ль 14 в исходное состояни е, т.е. в первый режим работы. Счетчик 19 от начала каждой строки изображения от- считьшает тактовые импульсы, а счет

чик 20 отсчитьгаает строки от начала каждого кадра. Так формируются координаты j и i текущих (сканируемых) точек изображения. Значение по яркости в точке (i, j) записьгоается в первом режиме в ячейку блока 15 памяти по адресу А j, AJ i.

.Одновременно с записью изображения в блок 15 памяти происходит отметка изображения с помощью регистра 3, блока 4 вьщеления начала, се- лектора 6 и регистра 7, Суть отметки состоит в том, что сканируемой точке (i, j) ставится в соответствие метка 1(1, j) по правила : если сканируемая точка (1, j) является точкой фо- на, т.е. u)(i, j) О, то на выходе селектора 6 имеются нули, т.е. точ- .кам фона ставится в соответствие метка если сканируемая точка является точкой объекта, т.е. Lj(i,,j) 1, и соседняя к ней точка u)(i, j - - 1) также является точкой объекта, то на выходе селектора 6 имеется код метки точки (i, j - 1), этот код

5 .

0 5 о

5

0

5 Q 5

1

считывается с первого выхода второго регистра 7 сдвига; если сканируемая точка (i, j) является точкой объекта, т.е. uj(i, j ) 1, точка (i, j - О- точкой фока, т.е. (i, j)0y а точка (i - 1, j) -точкой объекта, то точке (i, j) присваивается метка точки (i - 1, j). Кодлйгтой метки считывается с второго выхода второго регистра 7. Регистр ; 3} сдвига задержира- ет видеосигнал, поступающий на егр ; вход, С первого -выход.регистра 3 снимается сигнал,- -задедж анный относительно входного на такт, а с Второго - на строку.

Блок 4 вьщеления начала фигуры при сканировании очередной точки начала объекта изображения изменяет состояние своего выхода так, что код на выходе блока 4 соответствует порядковому номеру точки начала в изобралхении от начала сканирования.

Коды меток текущих точек записываются во второй 7 сдвиговый регистр, который осуществляет их временную задержку.

С первого выхода регистра 7 снимаются сигналы, задержанные относительно входного на такт, т.е. коды меток 1(1, j - t)j ас второго - на строку, т.е. коды меток 1(1 - 1, j),

В блок 11 памяти записывается информация о смежности меток в изображении после его отметки по следующему принципу: если на первых адресных входах (А Р блока 11 памяти поддерживается код ме гки I, а на втором адресном входе (А) - код метки 1, то в ячейку блока 11 памяти с адресом (I, 1) записывается единица.

Перед командой Пуск на втором входе устройства задаются координаты одной из точек объекта, подлежащего вьщелению. При совпадении текущих координат точки изображения с заданными срабатывает компаратор 17 и в регистр 16 записывается метка (номер) выделяемого объекта. Когда на выходе формирователя 18 появляется сигнал с уровнем О, блок 15 памяти переходит из режима записи в режим считывания. Ключ 21 запирается и на выходе формирователя 2 появляется сигнал с уровнем 1.

Устройство переходит во второй режим - режим преобразовании информации, хранящейся в блоке 11 памяти. Преобразование осуществляется детек51А

jTopoM 12 признаков связности. Преобразование состоит в следующем. Блок 11 памяти работает как в режиме запи 1си, так и в режиме считывания. На третьем выходе распределителя 14 поддерживается уровень О, а на четвертом 1. В первый такт после конца импульса с вьпсода формирователя 2 1на пятом выходе распределителя 14 установлен адрес нулевой строки блока 11 памяти, а с его седьмого выхода появляется импульс, по которому содержимое нулевой строки блока 11 памяти переписывается в регистр де- тектора 12, Во второй такт - в блоке 11 памяти выбирается первая строка ячеек и с помощью детектора 12 зна- |чения ячеек первой строки сопостав- |Ляются со- значениями ячеек нулевой |строки. Если здесь найдется хотя бы одна пара ячеек с значениями 1 и расположенными в одном столбце блока

11памяти, то в регистр детектора 12 записыЕ1ается информация, соответст- вующая логической сумме значений -lo ячеек нулевой и первой строк. B-npoj тивном случае в регистре детектора

12сохраняется информация нулевой строки блока 11 памяти. Затем на пя- том выходе распределителя 14 последовательно устанавливаются адреса второй, третьей, четвертой и так далее строк блока 11 памяти. Для них вьтолняются те же операции, что и для нулевой и первой строк. После того, как выбраны все строки и сопоставлены с нулевой строкой, по адресу нулевой строки блока 11 памяти записано содержимое регистра детек- . тора 12. После этого в регистр детектора 12 записана первая строка ячеек блока 11 памяти. После этого, как значения этой строки будут сопоставлены Со значениями остальньгх строк блока 11 памяти и по адресу первой строки блока 11 памяти перезаписано содержимое регистра детектора 12, в Последний занесена вторая строка и т.д. Процесс преобразования заканчи- вается после того, как в последнюю строку блока 11 памяти переписано содержимое регистра детектора 12.

После преобразования единицы записаны в те ячейки блока 11 памяти, адреса АХ и AV которых соответствуют всем возможным комбинациям пар меток каждого из объектов.

5 0 5 20

5

30 5 0 З CQ

5

41 6

По завершении этих операций устройство переходит в третий режим - режим выделения объектов.

,С помощью регистра 3 сдвига, блока 4 выделения начала фигуры и селектора 6 происходит отметка изображения считываемого из блока 15 памяти. Принцип отметки такой же, как и изображения с выхода формирователя 2. Метки точек изображения подаются на первый адресный вход блока 11 памяти, а на второй его вход - код метки с выхода регистра 16.

При наличии в выбранной ячейке блока 11 памяти единицы на первом выходе детектора 12 появляется сигнал с уровнем 1. По этому сигналу элемент И 5 открыт и на вход подсвет- ки видеоусилителя 13 подан сигнал с уровнем 1. В результате на экране монитора (не показан) сканируемая точка изображения подсвечена. .За один цикл считывания из блока 11 памяти на экране монитора подсвечен весь объект одна из координат которого задана на втором входе.

Применение предлагаемого устройства в системах автоматического распознавания изображений объектов позволит значительно повысить их надежность и точность.

Формула изобретения

Устройство для селекции изображе- i НИИ объектов, содержащее телевизионный датчик, первый, формирователь импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого регистра сдвига, с первым информационным входом блока вьщеления начала изображения, четвертым информационным входом селектора признаков связности, первым входом элемента И и информационным входом видеоусилителя, выход которого является выходом устройства, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом детектора связности, первый выход первого регистра сдвига подключен к второму информационному входу блока выделения начала фигуры и вторым информационным входам блока выделения начала фигуры и селектора признаков связности, первый информационный вход которого подключен к выходу блока выделения начала изображения, а выход - к информационному входу второго регистра сдвига и к первому адресному входу первого блока памяти, второй адресный вход которого соединен с выходом группы элементов ИЛИ, первьй и второй входы которой подключены соответственно к выходам первой и второй групп элементов И, первый вход первой группы элементов И, соединенный с пятым инфор- мационным входом селектора признаков связности, подключен к первому выходу второго регистра сдвига, второй выход которого соединен с шестым информационным входом селектора при- знаков связности, распределитель импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого подключены соответственно к управляющему входу телеви- знойного датчика, управляющему входу блока выделения начала изображения, второму входу первой группы элементов И, второму входу второй группы элементов И, третьему входу группы элементов ШШ, управляющему входу первого, блока памяти и управляющему входу детектора связности, информационный вход и второй выход которого соединены соответственно с выходом и информационным входом первого блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оно содержит второй блок памяти, второй формирователь импульсов, третий регистра, компаратор, первый и втррой счетчики и ключ, информационный вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, а выход - к входу первого формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов соединен с управляющими входами ключа и второго блока памяти, информационный вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход - к информационному входу первого регистра сдвига, адресные входы второго блока памяти, соединенные с первым и вторым информационными входами компаратора, подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, первые управляющие входы которых соединены с первым выходом распределителя импульсов, второй выход которого подключен к второму управляющему входу второго счетчика и первому управляющему входу второго формирователя импульсов, второй управлякщий вход которого является первым входом устройства, вторым входом которого является третий информационный вход компаратора, второй управляющий вход первого счётчика соединен с шиной такто вых импульсов устройства, выход селектора признаков связности подключен к информационному входу третьего регистра, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, а вьм ход - с первым йходом второй группы элементов И.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания устройств селекции изображений объектов в системах распознавания образов. Цель изобретения - повышение точности устройства. Указанная цель iдостигается в устройстве, содержащем телевизионный датчик, первый формирователь импульсов, первый и второй регистры сдвига, блок выделения начала фигуры, видеоусилитель, элемент И, первую и вторую группы элементов И, группу элементов ИЛИ, первый блок памяти, детектор признаков связности и распределитель импульсов, тем, что в него дополнительно введены второй формирователь импульсов, ключ, соединенный входом с выходом телевизионного датчика, а выходом подключенный к входу первого формирователя импульсов, первый и второй счетчики, выходы которых подключены к адресным входам второго блока памяти, компаратор и третий регистр, входы которого сое- динены соответственно с выходами компаратора и селектора признаков связности, а выход - с первым входом второй группы элементов И. 2 ил. (Л

f

tiZ.l