Устройство для выделения признаков изображений Советский патент 1989 года по МПК G06K9/00 G06K9/46 

Изобретение относится к .области автоматики и вычислительной техники и предназначено для применения Е системах обработки изображений для задач технического зрения, топографии, обработки фотоснимков.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выделения признаков высоких и низких пространственных частот изображений.

На фиг.1 показана текущая апертура обрабатьшаемого изображения; на фиг.2 и 3 - блок-схема устройства.

Текущая апертура (электронное окно) формируется из элементов изобра- ения a,b,c,d,f(т,п),e,f,g,h, как показано на позиции 1 фиг.1. Данная апертура бежит вдоль строк изображения,

Устройство содержит блок 2 формирования сканирующей апертуры, выполненной на двух элементах 3 и 4 временной задержки видеосигнала на величину длительности oAHofi строки изображения и из шести элементов 5-10 временной задержки на величину длительности одной дискретной точки изображения, два одинаковых операционных узла II и 12, элемент 13 сравнения и мультиплексор 14.

Каждый из операционных узлов 11 и 12 содержит два блока 15 и 16 сумматоров, два мультиплексора 17 и 18 и блок 19 сравнения, состоящий из собственно элемента 20 сравнения и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21. Каждый из названных блоков сумматоров состоит из одного дифференциального 22 и од-- ного прямого 23 сумматоров, подключенных входами к соответствующим выходам блока формирования сканирующих апертур.

(Л

с

ел

О

4 «

Блоки сумма оров операционных узлов I 1 и 12 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым блоками сумматоров устройства.

Мультиплексоры II и 12 узлов являются соответственно первым, вторым третьим и четвертым мультиплексорами устройства.

Блоки сравнения узлов I1 и I2 являются соответственно первым, вторым блоками сравнения устройства.

Мультиплексор 14 является пятым мультиплексором устройства.

В качестве элементов 3-10 временной задержки (фиг.2) в устройстве могут быть использованы любые сдвиговые регистры, например микросхемы 555ИР24, набираемые до соответствующей величины задержки и тактируемые с частотой дискретизации изображения В качестве сумматоров 22 и 23 - АЛ на микросхемах 555И113, в качестве . элементов 20 и 13 сравнения - предназначенные для этого микросхемы 555СП1, в качестве мультиплексоров 14, 17 и 18 - микросхем 555КП2, в качестве логического элемента 21 - микросхема 555ЛЕ1.

Устройство работает следующим образом.

В одном из режимов операционгше узлы производят вычисление градиентов яркости.

Величина градиентов вычисляется с помощью дифференциальных сумматоров 22, входящих в блоки 15 и 16 сумма-т торов операционных узлов 11 и 12, по каждому отдельному направлению одновременно. Полученные разности значений сравниваются, затем попарно в каждом операционном узле с помоп,ью блока 19, выходным сигналом которого определяющим знак сравнения и управляющим мультиплексором 17, выбирается максимальное из сравниваемтлх значений путем соответствующего подключения названного мультиплексора к требуемому блоку сумматоров и передачи этого значения на выход конкретного операционного узла. Выделенные попарно максимальные разности окончательно сравниваются элементом 13 и с помощью мультиплексоров 14, управляемого зтим элементом, наибольшее из всех значения градиентов поступает на выход устройства, определяя собой результат обработки. Во время всей описанной процедуры сиг

0

нал управления устройством, поддерживаемый на неизменном уровне и воз- дейстиующий на входы управления блока 1 9 сравнения и мультиплексора 14, однозначно определяет порядок выбора перераспределяемых и весь описанШ) режим вь1числения градиентов в целом. После обработки на изображении остаются одни только высокочастотные составляющие его пространственного спектра частот, представляющие собой контурные признаки объектов .

5 В другом режиме работы устройства, точнее - его операционных узлов, сопровождающимся изменением сигнала управления на противоположное логическое значение, помимо выделения элементарных градиентов в блоках 15 и 16 сумматоров происходящего аналогичным образом, производится вычисление среднего значения яркости для каждого соответствующего направления апер5 туры с помощью прямого сумматора 23. За счет использования логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21 в блоке 19 сравнения, инвертирующего выходной сигя ..л последнего, мультиплексор 17 пропускает на выход своего операционного узла же нанболыиую, а наименьшую из ц вуу сравниваемых разностей, Одчовременио с этим на выход того же узла через мультиплексор 18 будет передано среднее значение яркости по направлению, для которого определена минимальная разность. Сравнивая между собой разности с выходов узла 11 и 12, элемент 13 подключит мульти- ; плексор 14 к выходу среднего значения того из них, в котором был определен наименыпий градиент. Это произойдет благодаря наличию соответствующего внешнего втравляющего сигнала на вход данного мультиплексора. Результат выделения призна1 :ов изображения в этом режиме будет прямо противоположным ранее описанному, т.е. из изображения исчезнут высокочастотные шумы и помехи. Однако следует подчеркнуть, что резкие перепады от границ протяженных объектов при этом будут сохранены, т.е. устройство будет вести себя аналогично медианному фильтру.

5 Формула изобретения

1. Устройство для выделения признаков изображений, содержащее блок

0

5

0

5

0

5.15

формирования сканирующей апертуры, выходы которого связаны с входами четырех блоков сумматоров, о т л и ч а 10 щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выделения признаков высоких и низких пространственных частот изображений, оно дополнительно содержит пять мультиплексоров два блока сравнения и элемент сравнения, причем дифференциальные выход первого и четвертого блоков сумматоров связаны соответственно с первыми информационными входами первого и четвертого мультиплексоров, вторые информационные входы которых соеди- шены соответственно с дифференциаль- ;ными выходами второго и третьего бло ков сумматоров, прямые выходы первого и четвертого блоков сумматоров связаны соответственно с первыми информационными входами второго и третьего мультиплексоров, вторые информа- ционныее входы которых соединены с прямыми выходами второго и третьего блоков сумматоров, первый и второй информационные входы первого блока сравнения связаны соответственно с первым и вторым информационными входами первого мультиплексора, первый и второй информационные входы второго блока сравнения связаны соответственно с первым и вторым информационными входами третьего мультиплексора

7

управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров соединены соответственно с выходами первого и второго блоков сравнения, управляющие входы которых объединены и являются управляющими входами устройства, выход первого мультиплексора связан с первым входом элемента сравнения и вторым информационнь:м входом пятого мультиплексора, выход второго му льтиплексора связан с первым информационным входом пятого мультиплексора, выход третьего мультиплексора

связан с вторым входом элемента сравнения и третьим информационным входом пятого мультиплексора, выход четвертого мультиплексора связан с четвертым информационным входом пятого мультиплексора, первый и второй управляю щие входы которого соединены соответственно с выходом элемента сравнения и управляющим входом устройства, и выход является выходом устройства.

2. Устройство поп.1,отлича- ю щ е е с я тем, что каждый блок сравнения содержит элемент сравнения, входы которого являются первым и вторым информационными входами блока сравнения, а выход соединен с одним из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, другой вход которого является управляющим входом блока сравнения, а выход - выходом блока.

Фик.г

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применения в системах обработки изображений. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выделения признаков высших и низших пространственных частот изображений. Устройство содержит блок формирования сканирующей апертуры, четыре блока сумматоров, пять мультиплексоров, два блока сравнения, и элемент сравнения. Независимое выделение признаков пространственных частот изображений достигается переключением устройства внешним управляющим сигналом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

а I

с

V

15

iS.

13

8

/4