Селектор отрезков заданной ориентации в растрах с построчной разверткой элементов изображения Советский патент 1989 года по МПК G06K9/46 

i

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при создании зрительных анализаторов интегральных роботов для автоматического обнаружения дефектов на изображениях шлифов металлов, которые имеют, как правило, вид тонких протяженных линий, обладающих прямолинейной конфигурацией. Цель изобретения - повышение достоверности распознаваемых отрезков заданной ориентации, в изображении которых имеются разрывы - достигается введением сумматора 19, ключа 20, блока 21 задержки, коммутатора 22 направлений накопления восстановленных элементов изображения, блока 25 сравнения, формирователей 23 и 24 сигналов управления длиной и наклоном апертуры входного сигнала и блока 26 коррекции апертуры входного сигнала и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет повысить достоверность распознаваемых дефектов на шлифах металла в виде протяженных образований за счет малого их контраста относительно плоскости металла или за счет потери их контура путем "заливки" разрывов в контуре с помощью компенсирующего сигнала, формируемого блоком 26. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

)

31499381

металлов , которые имеют как правило, вид тонких протяженных линий, обладающих прямолинейной конфигурацией. . Цель изобретения - побьшение досто- с верности распознаваемых отрезков- заданной ориентации, в изображении которых имеются разрывы, - достигается введением сумматора 19, ключа 20, блока 21 задержки, коммутатора 22 tq направлений накоплелия восстановленных элементов изображения, блока 25 сравнения, формирователей 23 и 24 сигналов управления длиной и нуклоИзобретение относится к вычисли- тельной технике и автоматике, может быть использовано при создании зрительных анализаторов интегральных роботов для автоматического обнаружения дефектов на изображениях шли- фов металлов, которые имеют, как правило, вид тонких,протяженных линий, обладающих прямолинейной конфигураций, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1223261 .

Цель изобретения - повышение достоверности распознаваемых отрез - ков заданной ориентации в. изображе- с разрывами.

На фиг. 1 представлена структурная схема селектораi на фиг. 2 - схема блока коррекции апертур входного сигнала; на фиг. 3 - схема формирователя цризнаков орнентацик; на фиг. 4 - схема коммутатора направле- НИИ накопления эле1 ентов изображения На фиг. 5 - схема участка растра с анализируемым изображением и- форма .апертуры, поя,сняющая работу селектор

Селектор содержит первый сумматор 1, первый ключ 2, блок 3 формировани признаков ориентации, который содер- жнт сумматор 4, ключ 5, узел 6 задержки, элементы 7 и 8 сравнения, элементы и 10 задерэтси.

Селектор также содержит первый блок 11 задержки и коммутатор 12 направлений накопления элементов изображения, который содержит элементы. 13 и 14 задержки, мультиплексор 15, ключ 16 и мультиплексоры 17 и 18.

Кроме того, селектор содержит вторые сумматоры 19, ключ 20, блок 21

ном апертуры входного сигнала и блока 26 коррекции апертуры входного сигнала и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет повысить Достоверность распознаваемых дефектов на шлифах металла в виде протяженных образований за счет малого их контраста относительно плоскости металла или за счет потери их контура путем заливки разрывов в контуре с помощью компенсирующего сигнала, формируемого блоком 26. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

20 25 ЗО

.,

Q . г

0

5

задержки и коммутатор 22 направлений накопления элементов изображения, формирователь 23 сигналов управления длиной апертуры входного сигнала, формирователь 24 сигналов управления наклоном апертуры входного сигнала, блок 25 сравнения и блок 26 коррекции апертуры входного сигнала.

Блок 26 содержит узел 27 задержки, элементы И 28 пе,рвой группы, элементы ИЛИ 29 rpynni, элементы И 30 второй группы, элемент ИЛИ 31, элемент НЕ 32, элемент И 33.

Позициями 34 и 35 обозначены соответственно первьш и второй информационные входы, 36, 37 и 38 - входы управления записью и считьгоанием и адресный вход, 39 - вход импульса сдвига, 40 - з равляющий вход селек .тора, 41 и 42 - управляющие входы Цервой и второй групп блока 26, а 43 и 44 - его выходы.

Работа селектора основана на сканировании изображения искусственно сформированной апертуры входного сигнала (фиг.5а). При этом S - текущий элемент растра, а 0,P,R - элементы растра, полученные в результате задержки текущего элемента на время, равное длительности строки, и на время, большее или меньшее на один элемент разложения 2 j длительности строки.

Результатом обработки селектором входного контурного сигнала, получен-; кого в результате построчного разложения линииАВ (фиг.5б), является текущее значение длины определеннь6 образом ориентированной связной области.

51499381

Связной считается область, кмею5 н

щая только переходы 45 и 46 типов, приведенных на фиг.5в.

Алгоритм работы селектора следующий:

для каждого элемента изображения определяются текущая длина связной области произвольного наклона, проходящей -через данную точку /LN/; текущая длина вертикального сегмента проходящего через данную точку /LV/.

Например, для точки К (фиг.56) LN /Е/ 6, а LV/E/ 2.

Если входной сигнал в точке S отсутствует (0), то LN(S) 0 и LV(S) 0. Если в точке S появляется сигнал (1), то значение длины вертикального сегмента равно (S) LV(P +1, а текущее значение длины связной области в точке S определяется из условия

если hn,in 1ЛГ(Р), то LN(S) (P) + 1 .

Таким образом, накопление производится по вертикальному (назовем его основным) направлению и связность не нарушается, если длина вертикального сегмента, включенного в связную область, не выходит из указанных пределов. В противном случае (если условие для длины вертикального сегмента не вьтолняется) накопление производится по одному из дополнительных направлений SO или SR (в зависимости от направления наклона, на который настроен селектор).

При накоплении по дополнительному .направлению в случае, если L „ i LV (доп.н)1р,д,то Ш(Я) ЬН(доп.н) + +1 (связность не нарушается, если длина вертикального сегмента, вклю- ченного в связную область, поп-адает в заданный диапазон, в противном случае длине .н.) присваивается значение О и LN(S) -0+1 и отсчет длины связной области начинается сначала (связность нарушена).

Таким образом, в связную область включены вертикальные сегк|енты длиной от L ; до Lmqx И это озНачает 4to выделенные связные области лежат в диапазоне угйов от о(, „: до oL при этом углу oi „In связная область, состоящая из сегментов длиной (, а углу oi 4х сйяз- ная область, состоящая из сегментов (фиг. 55)

П1,п

соответствует

и L,

Управляя значениями L ; „ и .д, можно изменять настройку селектора в пределах от 45 до О (дополнительное направление SR) и в пределах от -45 до о(дополнительное направление SO).

Таким образом, накопление сигналов производится не по жестко заданному направлению, а по направлению вдоль связной области.

Алгоритм реализуется следующим об-, разом. Значение текущей длины связной области вьщеляется в петле: сум- матор 1 , :Ключ 2, блок и задержки, коммутатор 12, Значение текущей дпинь вертикального отрезка определяется в блоке 3, там же вьфабатьгеаются сигналы, индицирующие вьшолнение условий:

(RXL (дополнительное условие I для направления SR)

mtn

L V(O) L L .,( дополнительное условие II для направления SO) (P) Ь.„„,- 1 (основпи fi

25

ное условие для направления SR).

Сигналы основного и дополнительного условий формируются на выходе элементов 16 и 17 для .элемента R апертуры. Требуемые условия для О и R получаются за счет задержки ука30 занных сигналов на один и на два элемента разложения на элементах 9 и 10, Переключение направлений, по которым ведется накопление, осуществляется в коммутаторе 12. На его вход

25 поступает значение текущей длины

LN(R) и путем дополнительной задержки на один и два элемента разложения (на элементах 13 и- 14 задержки) получают значения текущей длины LN(0)

40 и LN(P) для точек апертуры О и Р соответственно. В случае, если LV(P) max выход коммутатора 12 в петлю накопления подается значение LN(P),в противном случае на его

д5 выход ком,мутируется одно из дополнительных значений LN(0) или LN(P) для дополнительных направлений О или Р соответственно. Выбор дополнительг- ного направления осуществляется в 50 мультиплексоре 17 по сиг.налу управления логикой,который подается в зависимости от угла настройки селектора (of 45 до О или от. -45 до 0° ).

По этому же сигналу коммутируются

5 сигналы дополнительных условий на мультиплексоре.

Если дополнительное условие вьшол- няют, т.е.. L. I,V( доп.н.) , то на выходе ключа 16 будет текущее

значение накопленной длины по дополнительному направлению ЬЫдо, , в противном случае связность прерьшается,

В случае, если протяженное образование имеет разрыв, то для повьше- ния достоверности распознавания необходимо произвести заливку этого разрыва. Будем считать разрьшом в контуре отсутствие сигнала в п строках подряд (разрьш в п элементах). Для заливки разрьшов размером J-3 элемента формируется компенсирующий сигнал отрезка длиной .1-3 элемента соответственно и наклоном, соответствующим наклону связной области в месте разрьша.

Формирование этого сигнала осуществляется с помощью блока 26, в котором можно сформировать любую апертуру в пределах апертуры , показанной на фиг.5г.

Управление блоком 26 осуществляется по входам 4 и 42 управления-. П входу 41 управления производится подключение уровней B,C,D (элементы И 30), т.е. регулируется длина зали- ваемого разрыва. По входу 42 управления производится подключение на выход любого элемента апертуры (элементы И 28). На выходе 43 блока формируется скорректированный сигнал, а на выходе 44 - компенсирующий сигнал ( Ьалитые пропуски) . Число подряд идущих пропусков (вдоль направления накопления) подсчитывает счетчик пропусков, реализованный на сумматоре 19, элементе 20, блоке 21- задержки и коммутаторе 22, который работает аналогично накопителю текущей длины отрезков. На выходе счетчика формируется многоразрядный код числа залитых подряд (вдоль направления накопления) идущих пропусков в контурном изображении, которьм посту- пает на управляющий вход формирователя 23, на информационные входы которого поступают сигналы с блока 25, обеспечивающие выработку кода числа заливаемых. подряд идущих пропусков. На первый вход этого блока приходит значение накопленной длины связной области с выхода блока 1I задержки, а на вторых входах устанавливаются коды порога по длине 1,2,3. При превышении значением текущей длины связной области зна-. чения порога разрешается заливка подряд идущих пропусков.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, на выходе формирователя 23 формируются сигналы управления уровнями матрицы B,C,D.

В формирователе 24 формируются сигналы управления блоком 26 по входу 42. Сигналы представляют из себя многоразрядный код, зависящий от кода, поступающего на вход с блока 3, указывающего, из какого элемента предыдущей строки будет прослеживаться связность, и от кода, определяющего тип селектора (установочный код формирователя 24). Значение последнего устанавливается при настройке селектора.

Таким образом производится за-. ливка разрывов,возникающих в контурном изображении.

Формула изобретения

10

коррекции апертуры входного сигнала, управляющие входы второй группы которого - соединены с выходами формирователя сигн-алов управления наклоном апертуры входного сигнала, входы управления записью и считыванием и адресные входы которого являются входами управления записью и считыванием и адресными входами селектора соответственно, которые соединены

соответственно с входами управления записью и считыванием и адресными входами формирователя сигналов управления длиной апертуры входного сигнала, j первого и второго блоков задержки и блока формирования признаков ориентации, выходы которого соединены с управляющими входами второго коммутатора направлений накопления элементов изображения и формирователя сигналов управления наклоном апертуры

входного сигнала, информационный вход которого и первый информационный вход I блока сравнения являются вторым информа-25

ционным входом селектора,второй информационный вход блока сравнения соединен с выходом первого блока задержки, управляющий вход блока сравнения является управляющим входом

селектора, выходы второго коммута- тора направлений накопление элементов изображения соединены с входом второ-Го слагаемого второго сумматора, управляемые входы блока формирования при знаков ориентации и пер20

30

- 35

10

о, j дд а-25

20

30

35

вого и второго коммутаторов направлений накопления элементов изображения являются входом импульса сдвига селектора.

2, Селектор по п. I, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что блок коррекции апертуры входного сигнала содержит узел задержки, первый вход которого является информационным входом блока второй, третий и четвертый входы являются соответственно адресным входом и входами управления записью и считыванием блока, выходы узла задержки с оединены с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых являются управляющими входами второй группы блока, выходы элементов И первой группы, кроме последнего элемента И, соединены с входами элементов ИЛИ группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых являются управляющими входами первой группы блока, выходы элементов И группы соединены с одними из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу последнего элемента И первой группы, соединенному с входом элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, который является первым выходом блока, вторым выходом которого является выход элемента И.

2S

I усл.УСЛ.Ж

усл.

соиг.з

нп. свита

ямп. записи

ФагЛ