Устройство для выделения контуров изображений объектов Советский патент 1989 года по МПК G06K9/36 

1

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для выделения контуров изображений объектов, и может быть использовано в системах распознавания образов.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2-7 - конструктивное выполнение формирователя единичных сигналов, преобразователя кода, блока накопления, блока анализа, блока итерполяции и элементов расфокусировки соответственно.

Устройство (фиг.1) содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, селектор 3, регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, преобразователь 6 кода и блок 7 накопления.

Формирователь (фиг.2) выполнен в виде компараторов 8 и блока 9 вычитания.

Преобразователь кода (фиг.З) содержит дешифратор 10, элемент ИЛИ 11, инвертор 12, элемент 13 задержки, элементы И 14 и 15, коммутатор 16, блок 17 анализа, блок 18 интерполяции.

Блок накопления (фиг.4) содержит узлы 19 признаков}каждый из которых имеет элемент 20 задержки первой группы, элемент И 21, элементы 22 селекции сигналов, элементы 23 задержки второй группы, элементы ИЛИ«24, элементы 25 задержки третьей группы и элементы 26 объединения сигналов. При этом элементы 22 селекции сигналов выцолнены в виде элементов 27 задержки и элементов И 28, а элементы 26 объединения сигналов выполнены в виде элементов 29 задержки и элементов ИЛИ 30.

Блок анализа (фиг.5) содержит элементы 31-35 задержки, дешифраторы 36 и 37, элемент И 38.

(Л

& 1

4 1

О.

ьэ

3147

Блок интерполяции (фиг.6) содержит коммутаторы 39, узлы 40-42, за- держки узел 43 элементов ИЛИ, узел

44расширения, содержащий элементы

45расфокусировки (фиг.7).каждый из которых содержит элемент 46 задержки и элемент ИЛИ 47.

Все элементы 20 задержки всех узлов 19 образуют первую группу элемен- тов задержки, все элементы 21 И образуют группу элементов И, все элементы 23 задержки образуют вторую группу элементов задержки, все элементы ИЛИ 24 образуют группу элементов ИЛИ, а все элементы 25 задержки образуют третью группу элементов задержки.

Устройство работает следующим оо- разом.

Входное изображение в процессе его строчного сканирования телевизионным датчиком 1 (например, телекамерой на базе ПЭС) поступает с его выхода на вход АЦП 2. С выхода последнего элементы изображения последо- вательно поступают на вход селектора 3 выделения локальной области изображения, который предназначен для выделения и временного хранения локальной области размерами 3x3 элемента изображения и состоит из последовательно соединенных регистров сдвига. Он имеет девять выходов, каждый из которых соответствует элементу изображения из локальной области размерами 3x3, представляющей собой окрестность текущего элемента изображения. С выхода селектора 3 коды элементов изображения текущей локальной области поступают на первый вход формирователя 5. Одновременно с регистра 4 на второй вход формирователя 5 поступает код пороговой величины, который записывается в этот регистр перед началом работы устройства.

В формирователе 5 осуществляется вычитание из кода нулевого элемента локальной области кода пороговой величины и сравнение полученного результата в каждом компараторе 8 с кодами остальных восьми элементов локальной области. Если на входе компаратора 8 код меньше порогового значения, то на его выходе имеется сигнал 1. Во всех остальных случаях О.,Таким образом на выходе формирователя 5 формируется восьмиразрядный код, наличие 1 хотя бы в одном из

5

0 5

0

5

0

5

0

5

его разрядов свидетельствует о наличии контурной точки.

С выхода формирователя 5 код поступает параллельно на вход блока 7 и на второй вход преобразователя 6 кода. В блоке 7 осуществляется поразрядное накопление сигналов в узлах 19, в каждом из которых входной сигнал последовательно сжимается элементами 22 и расфокусируется элементами 26, а также задерживается на элементах 25 задержки на время, необходимое для компенсации негомотетичности преобразования.

В каждом из элементов 22 сигнал на выходе появляется лишь в том случае, если на его входе такая последовательность, что на элементе И 28 совпадает входной сигнал и сигнал, задержанный на время, определяемое элементом 27 задержки. На выходе элемента 26 возникает сигнал при наличии на входах элемента ИЛИ 30 либо выходного сигнала, либо задержанного на время, определяемое элементом 29 задержки. Времена задержек элементов 27 и 29 равны между собой, а сами , элементы выполнены на регистрах сдвига. В результате накопления кода в блоке 7 на его выходе сформирован устойчивый восьмиразрядный код, который содержит в своем составе не только информацию с наличием границы, но и информацию о характере границы (например, верхняя граница горизонтальной1 линии, нижняя граница горизонтальной линии, .левая граница вертикальной линии и т.д.) и о пересечении границ разноименных направлений. С выхода блока 7 восьмиразрядный код поступает на первый вход преобразователя 6, который подключается к выходу блока 7 через коммутатор 16 в том случае, если коды на его первом1 и втором входах не нулевые. При этом на выходе дешифратора 10, выделяющего нулевой код, уровень О, а на выходе элемента И 14 - 1, так как на выходе элемента ИЛИ II имеется 1 лишь в том случае, если на его входе есть код, отличный от нулевого. Блок 17 анализа предназначен для выделения управляющих импульсов, соответствующих фрагментам границы, выделение которых осуществляется с помощью дешифраторов 36 и 37 и элемента И 38.

В зависимости от вида выделенного фрагмента управляющие импульсы с вы-.

хода блока 17 поступают через второй вход блока 18 на управляющие входы коммутаторов 39. В узеле 43 элементов ИЛИ одноименные разряды с выходов узлов 40-42 собираются через элементы ИЛИ узла 43 (не показано) и поступают с выхода узла 43 элементов ИЛИ на вход узла 44 расширения, где в элементах 45 расфокусировки входной сигнал увеличивает свою длительность на один такт. С выхода блока 18 восьмиразрядный код поступает на второй вход коммутатора.

В том случае, если код на первом входе преобразователя 6 нулевой, а код на его втором входе не нулевой,

то на выходе элемента И 15 устанавливается 1 и код с выхода блока интерполяции через коммутатор 16 под- ключается к выходу преобразователя 6. Таким образом, на участках границы, не принадлежащих устойчивым признакам контура, присваиваются коды устойчивых участков им предшествующих. Единица на выходе элемента 13 задержки указывает на наличие конту

ра.

Формула

изобретения

1. Устройство для выделения контуров изображений объектов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, а выход подключен к информационному входу селектора, формирователь единичных сигналов, один информационный вход которого „соединен с выходом регистра, а выход соединен с одним информационным входом преобразователя кода, отличающееся тем, что с целью повышения точности устройства, в него введены элементы задержки первой группы, входы которых соединены с выходом формирователя единичных сигналов, элементы И, входы которых подключены к выходу формирователя единичных ейгналов и к выходам соответствующих элементов задержки первой группы, группы последовательно соединенных элементов селекции сигналов, входы первых элементов селекции сигналов которых соединены с выходами соответствующих элементов И, элементы задержки второй группы, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов селекции сигналов групп, элементы ИЛИ, входы которых соединены с выхо0

5

0

дами соответствующих элементов селекции сигналов групп и с выходами соответствующих элементов задержки второй группы, элементы задержки третьей группы, выходы которых подключены к другому информационному входу преобразователя кода, и группы последовательно соединенных элементов объединения1 сигналов, входы первых элементов объединения сигналов которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, ь РЫХС- ды последних элементов объединения сигналов подключены к входам соответствующих элементов задержки третьей группы, при этом другой информационный вход формирователя единичных сиг-, налов соединен а выходом селектора.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь единичных сигналов содержит компараторы, одни входы которых являются одним информационным входом фор5 мирователя, другие подключены к выходу блока вычитания, а выходы компараторов являются выходом формирователя, при этом один вход блока вычитания является первым информацион0 ным входом формирователя, в другой является вторым информационным входом формирователя.

3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что преобразо5 ватель кода содержит дешифратор,

вход которого является первым информационным входом преобразователя, а выход соединен с входом инвертора, элемент ИЛИ, входы которого являются

0 вторым информационным входом преобразователя, а выход подключен к элементу задержки, элементы И, входы которых соединены с выходами элемента задержки и с выходами инвертора

5 и дешифратора соответственно, а выходы подключены к управляющим входам коммутатора, один информационный вход соединен с первым входом преобразователя, другой подключен к выходу

0 блока интерполяции, а вь-ход является первым выходом преобразователя кода и соединен с информационным входом блока интерполяции, управляющий вход которого подключен к выходу бло5 ка анализа, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, при этом выход элемента задержки является вторым выходом преобразователя.

tpxg

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для селекции контуров изображений объектов, и может быть использовано в системах распознования образцов. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Поставленная цель достигается путем получения кодового описания действительных направлений контурных границ, что обеспечивается введением блока накопления и иным конструктивным выполнением формирователя единичных сигналов и преобразования кода. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

рохяд

18Пф

Z№tf

19

Н

W

J-

фЈ/г

«Ъ о

X

о

оэ hX

Фив. 5

i

SxoffZ

I

Фие.6

Фиг.7