Устройство для коррекции изображений Советский патент 1989 года по МПК G06K9/46 

(21)3876514/24-2Л

(22)29.03.85

;46) 07.12.89, Бмл. № 45 Пензенский политехнический институт

(72; А.Л.Држевецкий, С.Т.Наканоп, Р.А.Абульханоэ и А.Н.Ленин

(53) 681.39I.19 гпая.з)

(36) Авторское сзкдетельство СССР г 997056, кл. г, 06 К 9/46, 1983.

Патент СНА .32, кл. 340-146.., опублю:. 1979.

Авторсхое свндйтельстро СССР с 05958:5, кл. С П- : 9/00, 10HM. i 5i)(57} УСТРОЙГТСП ЛПЯ КОНРР.КККИ ;rj()Hl A. 4iiHn, содержаш е блоки к ьыводл бяиариого иэобряжения,после- ;;С ллт;2Льно поодниенные первый блок Uif pcBo; фильтряиии и первый блок р.зс.фокуг.ирор.ки, последовательно включенные первьп г элемент задкржкн и пёраый -лемеяг И. а также скнх- роиичацни, я- ходы которого соедиие- i-:-,:; г rixc;;- ; ii г-л-н:. роии.ч пции блокон чаодл я пи -зода 5; и.ярного иг ображе- ;.чч, nep- .jro с ломеита задержки, Перзо- го блока ц;1.);;-;ной фшгьтрации и первого блока рлсфокугирояки, -т выход бло- лл иводя бинарного нзображения под- к. тючон к пходлм парного элемента задержки и norjnofo плокл 1шфропой .чльтряиян, отличающееся Тем, что, с расширения области применения Г1м счет оОеспечеиия соя- мохносги поллпления , исхажаю- к.их границы июбрахения, оно соцер- ,г.ят п-;рзьи | и аторс1 блоки наделения , лоследокат льмо . нторой ;ii MC HT члдержки,второй i. И, ; гог гй блок цифровоу

Лильтрацки, аторой блок р.с6окусироз- ки, третий элемент И и элемент VUTH, последовательно включенные третий блок цифровой ,1ции, третий блок расфокусировки, четпертый элемент И и третий г лемент ялдержки, выход которого соединен с соответствующим входом элемс-нтл ИЛИ, аь.-ход которого соедичин с вхс-дом Г:лоу- вывода бинарного и :1брстжения, дмхол пграого элемс 1 л п..лержки пэдкл ичеи К входу пторог О эле -:ента э.%тержки, выход первого элсмекг-п И соедююн с яходом третьего г /глкт .чоЯ фкпьтрации, n;.fxori ;jroporo блок-. )лс- фокусирспки г:о;;х;вдчо;| к входу первого Г лока зь;леления накоа, нгорой пход которого госд;-«- нен с вькодом второго Глоха uvr;po- аой фильтрлоии, а третий вход - С аы:{одом тротьего блока расфокускроа- ки и с первьп- нходом второго блока вьзделения признаков, второй вход кото р о гг под к л ,-;;; и к sbrxi.viy грйтьего бло;га цифровой фильтрации, а третий ыход - X зыхе.ту первого блока расфо- кусиро; и, npn ieM выходы первого блока зьутелсния признакоп соединены с соотиетствулщясми нходаму второго и третьч . о тлементоз И, выходы второг блока Г1ыделсн}|я причнаков подключены к соответствующим аходам первого и четнертого элгментоо Н, а вьаоды блока синхронизации соединены с ягодами сннхронизацки второго и третьего блоков цифровой фильтрации,второ- 1Ч и третьего блокои расфокусирозки, второго г , третьего j c px- ки, лериого и итсчрого б .окоп в.чихуле- н;г« рритнаксо.

§

СГ

СП

to

а

О5

1

ИчоВретение относится к автоматике и вычислигельноЛ технике и может быть нспольчовако для удаления на бинарных изображениях шума в виде отдельных точек, пятен и лимнй«

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности подавления ;лумов, искажающих граниш изображения.

На фиг,1 представлена структурная схема устройства для коррекции изображений в условиях воздействия шу- HkiB; на фиг, 2 - структурная схема блока цифровой фильтрации изображения (а) и блок расфокусировки бинарного изображения (б); на фиг. 3 - структурная схема блока вьщеления признаков взаимной коррекции; иа фиг. 4 - пример работы устройства для п - 21, m 4, где га, п - число отсчетов изображения соотнетгтяен но по строкам и столбцам.

Устройство содержит блок 1 вводл биипрного изображения, первый блок 2 ,poBort фильтрацщ , состоящий ш гп ло -лг опательно соединенных утг.ов 3 цифровой ф1-1льтрг1ции, перньЛ блок 4 р;1сфскусировки, состпчпкй и:1 m после доазтельно сослиненнь.-х утлоп 5 расфокусировки бнилрного итсбрадс.чия, эле- чент 6 эздержкн ия аг. тактоп, элемен

И

второА блол 8 лнфропс й фигтьтрлции, Topoi i блок 9 p.cЬ(, гтсрвый Олок О выделении признаков, эле мент И II, элемент 12 задержкл иа п тактоз, элемент И 13, третий Плок цифровой фильтрчини, третий блок i5 расфокусг1-ровки, второй блок 16 выделения призяаков, : лемент И 17, элемент 18 задержки, элемент НИИ 19, Ялок 20 аыяодл Оихлрного м Юх ралтеии.ч и блох 2 синхронктлини.

Каждый иэ уэлоч 3 цифровой фнльт- ращ-гя (фиг,2а), которые входят в состав блоков 2, М, 4 1и фровой фнльт- рзцяи, сод:трхит олсмемг задержки и элем гпт И 23, прнчом :;i узлов Ц«5ФОВО1 . шнн первого 2 и второго 8 ,окоз 22 чалсржхи oCiPC печкаакт падрржку ii;i о,7И1Г такт, 3 для у ;. ов киЬропой фнльтр.чцц) трйтьег- i Гиюхл 14 - н,1 п тактов. В ; лддом у ijif iu f pi n: H фнльтра 1ии ..д и ;, ,-- , 22 тядцржк cue tKHi Hh. ;-,),- .iivк тломрнт-т i x.j.

при этом вход элемента 22 задержки является входом узла ци)рояой рации, а его выходом является выход элемента И 23,

Каждый из блоков 4 расфокусировки бинарного изображення (фиг,2б), которые входят в состав блоков 4, 9, 13 (фиг,), содержит элемент 24 задержки и элемент ИЛИ 25, причем для узлов 4 расфокусировки бинарного изображения первого 4 н второго 9 блоков элемент 24 задержки обеспечивает задержку на один такт, а для узлов 4 расфокусировки третьего блока 13 - иа п тактов, В каждом узле 4 расфокусировки бниарного изображения вход и выход - .i J- держки соединены с входами элемента ИЛИ 25, при зтом вход элемента 24 задержки является входом расфокусировки, а его выходом явлчптгя в.. - ход элемента НИИ 25,

Каядый из двух блокоя фиг,1,о- ки 10, 16) В1чделенкя пряч- лков 1,ФИ1 ,3; г.оц- ртит чо 1чре «ломе.чт, 26 - 23 з;1Л ;рАки, лн 1 логяч1 схях учла 2ч, ги:еме ;т И--НР 30 элемг-цт HF 11 и эяемокт И 32, причем в пом блохе И) фг1Г,2) (.-леиия паков элементы 26 н 2В имеют л лер ку на р. тактс/н к a jis-nl, э. чпм нт .1 задержки на ) , ),:смо:;т 33 задержки нз оц1-;и тякт, Соотяот- ствеино, rto a-r..ipoM блоке 16 й1 лоле- нкя признлкогч элементы 26 и 27 имеют задержку n- i С днн такт, элемент зздержкн 27 иа тл - 2 тпктон , эпгмеит 33 задержки ил Г; тактон. Ил вьгшде каждого логнгческогс утлл 29 формк;;у ется двугрлляиигп) смгмягг ,/J (принимает .т;ечия О или I , даии- сядий от :одовоЛ ; OM6HH.ii:HV lOCTy- лакядих на его зход снгн- Лов. Ттл зависимость опредёЛ 1етг ч г ы клчсенне.м

XI , х2, хЗ -

I

. X.Структура млтри .ц- |л., прелстао ляхидая бинарное язображеииг-., таконл, что темным гхлеткам изоПрлжеи-ия ветс гвуют отсчеты л;-, , рпвные , лмм - рашгые О, л темиыо участки изображения нахсдлгги че ближе п клеток от г рлчяц :г) исходного изображения, Лпя удаления шумл .ча бииорном , гог-гогтч .ем из

вертикальных и горизонтальных линий, толщина которых менее размера помех и удаления шумов, искажающих их границы, сначала одновременно формируют две матрицы - матрицу вертикали l;j и матрнцу горизонтали Ь;Д , затем происходит взаимная KoppeKiuiH этих матриц и далее логическое сложение откорректированных матриц, в результате чего получается не фигура исходного изображения. Матрица вертикали формируется путем сжатия матрицы элементов исходного изображения, в которой эануляются те элементы, которые не удовлетворяют условию многократного сжатия, выполняемого посредством т-кратной рекуррентной операции цифровой фильтрации

U

ЪJ

Х.де t О,

га,

(i-O

-i

W

i

ч

(2)

- Н

-.j J

(3)

н аосстанавл геаются элементы матрицы путем и;эотропной расфокусировки только в вертихальном направлении, что лостигается выполнением га-крлт- кой рекурре.чгн(й операции

tit- )

;..-, )

;(o t,гк

,П1, .-,) - Ъ;; , Cij с;, . Аналогнчнь«м образом формируется мйтриия горитоитали, котсрпи образуется из элементов матрицы исходного мзобра: гния, ы которой элементы, не удозлетворяюоше я-кратиоьгу сжагию

I .,

(tl

где t

е

и

11 -1

67

(tl ;:

о

,0

Ь-,

(Г

;.( {

(i)

(О)

(гл|

где t - 0,п, (Г./ а; , ( g :j тануляются, я патем происходит восстановление г лементов матрицы путем изотропной расЛюкусировки только а гориэонталънок направлении, что достигается ны 7слие)яем п-кратной рекуррентной опеоащгн

ill

i(t-0

К;:,е

)

г,

0,п,

f-.

т

Г J

Sj.

После таких преобразований в мат

вертикали н горизонтали отсут- . пиний произвольной (НИ н пятея, размер которых j)iT,iabHOrt и пертккальном нап- Г(Х иг пр ГРьгаает п элемеятов.

,

10

-

15

20

25

Кроме того, помехи, искажающие гра- нитад (контур) изображения,перераспределяются так, что помехи, искажа - яие грани да горизонтапи, содержатся в матрице элементов вертикали, а помехи, искажающее границы вертикали, содержатся в матрице эленеитов го- . ризонтали. Удаление таких вгумов, т.е. шумов, искажающих границы линий изображения, происходит за счет коррекции (зануления) определенных элементов матриц вертикали и горизонтали. Взаимная коррекция матриц происходит следуюзщх образом.Если для элементов матрицы вертикали,иа- ходяцихся ниже или вьое элементов матрицы горизонтали, которыми определяются соответственио нижняя или верхняя границы изовражения,не удовлетворяется угловие сжатия (2), то они зануляютсп. Аналогично, если для элементов матрицы горизонтали,нахо- дя1Ц1гхся левее или правее элементов матрицы вертикали, которыми определяются соответстпенно левая и правая Гранины шобр.чжения, не удовлет- воряется услпвио сч;ат 1я (4), то эти элеменгн матриц)- Г рричомтали зянуля- ютсп. Матрица не я мовог( исходного изображения ,-.ет.:я путем логического сложения опсоррехтированкых матриц горизонтали и вертикали.

Устройство рлботэет следуисик образом,

Отсчеты Синаряг Г1 ячо( ра«ений , полученные на выход блохл 1 авоца (бинарного ичображ ния, отсчет отсчеток вдоль строк изображения и строка -а строкой поперек строк Г1ода зтся . частотой, определяемо блоком 2 снихроннзацкн, на вход блока 2. содержяяего последоватс.ль- но соединг чные утлы 3 иифровс д5 фильтрации, п которых с

элемента 22 адержхн 1 1чделя 1-ся соот- ветствук-счне отсчеты v.TTpHiaJ изображения, над гсоторы.мя посредством элемента И 23 вьпкхан.тсл одна операция рекуррент11о; о сооткооснгя (2). Последоватсльмое прохождение через m узлов 3 цифровой фильтрации,образующих блох 2, сое/гвйтстэует выполнению всйго рекурронтного соотноне- ния (2). С выхода 2 twrjjpoBOfl фштьтращш сигнал постутиет на вход блока А расфокусм5м ;г кк, я котором проходит через тг у г.оя S р.сфокус :- ровхи бинарного ч г, г:.гляе -:; т, в каж30

35

40

50

55

o/

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности подавления шумом, искажающих границы изображения. Устройство содержит блоки ввода и вывода бинарного изображения, последовательно соединенные первый блок расфокусировки, последовательно включенные первый элемент задержки и первый элемент И, а также блок синхронизации. Дополнительно введены перый и второй блоки выделения признаков, последовательно соединенные второй элемент задержки, второй элемент И, второй блок цифровой фильтрации, второй блок расфокусировки, третий элемент И и элемент ИЛИ4, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫЕ ТРЕТИЙ БЛОК ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, ТРЕТИЙ БЛОК РАСФОКУСИРОВКИ, ЧЕТВЕРТЫЙ ЭЛЕМЕНТ И И ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ ЗАДЕРЖКИ.

f

.

ПЗ CEZT

«Н h I-111-I

ЗР

ei

г I Qib Л t i f

- , li S vH i 1 ,

KnHKBda ХИ аииошж агнэн xndou.o3i кииЬисм иикни хпн .Бэ1эи ихэнои 4XHirEtfA И x3HOU eddN и/вхыоеи(}ол и xi ui4irBXMxdaa си нэмкол .п

g4nd

//

gplHH.