Устройство для выделения элементов изображения Советский патент 1990 года по МПК G06K9/46 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при создании зрительных анализаторов роботов.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - схема блока управления накоплением; на фиг. 3 - схема формирователя апертуры; на фиг. 4 - рисунки, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит первый сумматор 1, блок 2 постоянной памяти, второй сумматор 3, четвертый мультиплексор 4, блок 5 сравнения, первый формирователь 6 апертуры, первый мультиплексор 7, второй Формирователь 8 апертуры, второй мультиплексор 9, третий формирователь 10 апертуры, третий мультиплексор 11 и блок 12 уп- равления накоплением.

Блок 12 управления накоплением содержит группу ключей 1 3., второй блок 14 сравнения, пятый мультиплексор 15,

третий блок 16 сравнения, шестой мультиплексор 17, с первого по четвертый элементы 18-21 задержки, четвертый блок 22 сравнения, седьмой мультиплексор 23 и второй блок 24 постоянной памяти.

Формирователь апертуры содержит первый регистр 25, блок 26 памяти, второй и третий регистры 27 и 28.

Работа устройства основана на использовании апертуры с элементами Н, L, V, R, S (Фиг.-4,а), где S - текущий элемент растра. На основании анализа длин и направления сегментов формируются сигналы, разрешающие продолжение накопления из элементов апертуры относительно элемента .

Результатом обработки этих Данных является определение элемента апертуры, из которого будет продолжено накопление сигнала. Далее вычисляются вектора признаков для текущего элемента растра, состоящего из зна(Л

ел ел

о

СП

4ь

чения накопленного сигнала, значения длины сегмента, кода направления сегмента и четырех сигналов разрешения накопления.

Значение накопленного сигнала вычисляется в петле: сумматор 1, блок 2 постоянной памяти, формирователь 6 апертуры, мультиплексор 7 следующим образом

.+ N-1 N

(О

где - накопленное значение сигна ла для точки SJ

значение накопленного сигнала для одного из элементов апертуры на предыдущем такте,1

значение сигнала для текущего элемента растра. Апертура формируется в результате задержки накопленного сигнала для текущего элемента растра на регистрах 25, 27 и 28 и блоке 26 памяти. Регистры обеспечивают задержку на С

ЗА

а блок 26 памяти - на Сстр- 2

Зл

2

аеееА

-Выбор одного из накопленных значений осуществляется мультиплексором 7 под управлением кода выбранного элемент

, апертуры. Множитель N-1/N предназначен для нормирования значения накопленного сигнала. При этом обеспечивается экспоненциальная весовая функция вдоль направления накопления с

JQ убыванием весов в сторону более ранних отсчетов. Изменяя значение N, можно менять крутизну экспоненты и, следовательно, управлять величиной зоны накопления. Значение 2 на вы15 ходе мультиплексора 7 умножается в блоке 2 памяти на множитель N-1/N. Для сокращения объема блока 2 памяти выгоднее устанавливать на второй группе адресных входов блока 2 не само

20 значение множителя, а значение N, a в случае ограниченного числа вариантов по N устанавливается лишь код варианта.

Код длины сегмента вычисляется в

25 петле: сумматор 3, формирователь 8 апертуры, мультиплексор 9 и мультиплексор 4 следующим образом:

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при создании зрительных анализаторов роботов. Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается введением блока постоянной памяти, трех мультиплексоров, двух формирователей апертуры, блока сравнения и второго сумматора, что позволяет выделять элементы изображения в виде сегментов различной ориентации. 4 ил.

,-„+1, если направление сегмента поJcerw

сегм

1+1, если направление сегмента изменилось,

где Ьсегм - значение длины сегмен сегм

та для однотр из пре- дыдущих элементов апертуры;- текущее значение длины

сегмента.

Вычисление длины сегмета поясняет фиг.4,б, где изображены сегменты всех четырех направлений, а также участки переходов между сегментами разных направлений. Сегментом являет- ся участок линии, содержащий переходы от элемента к элементу в одном направлении. При этом, последний элемент одного сегмента является первым элементом следующего сегмента, т.е. изменение направления сегмента обнаруживается во втором элементе следующего сегмента. Сигнал, определяющий изменение направления сегмента, подается на адресный вход мультиплексора 4, при изменении направления на выход мультиплексора передается код 1, в противном случае - значение L с{глл .

стоянноJ

0

5

0

5

Сигнал изменения направления сегмента формируется в петле: формирователь 10 апертуры, мультиплексор 11, блок 5 сравнения. В качестве кода направления сегмента используется код предыдущего сегмента апертуры. КоД направления сегмента подается на формирователь 10 апертуры, и с выхода мультиплексора 11 снимается код направления сегмента для предыдущего элемента апертуры, который сравнивается в блоке 5 с кодом направления сегмента для текущего значения растра. Код предыдущего элемента апертуры формируется в блоке управления накоплением. Вначале анализируется длина и направление сегмента для текущего элемента растра, характеризующие локальный наклон линии. На основании этого в блоке 24 памяти формируются четыре сигнала, индицирующие разрешение на продолжение накопления по одному из четырех направлений. Разрешенными считаются те направления, при которых локальный няклон на выходит за пределы рабочего диапазона устройства. Выбор требуемого рабочего диапазона осуществляется из ограниченного набора вариантов, код выбранного варианта фиксируется на установочной группе входов блока 24. Сформированный в блоке 24 сигнал разрешения для направления Н задерживается на Ј , для L - на СотР- СЭЛ , для V - на Сстр, дляН- на стр Ј9л , в результате задержанный на элементе 21 задержки сигнал разрешения по Н относится к элементу апертуры и разрешает продолжение накопления из элемента Н в элементе S на основании анализа локальных признаков наклона линии в элементе Н. Аналогично задержанные на элементах 11 ,10 и 9 задержки сигналы разрешения по направлениям L, V и И циндицируют разрешение на продолжение накопления соответственно из элементов Н, L, V, R в направлении элемента S.

Управляя ключами 13 блоком выдаются значения накопленных сигналов для разрешенных элементов апертуры. Далее осуществляется сравнение значений накопленных сигналов в апертуре с максимальным накопленным значением. Сравнение накопленного сигнала производится ступенчато: сначала для Ни L, затем для V и R элементов апертуры. В результате сравнения вырабатываются два сигнала для выполнения условий Н L и V R и формирования максимальных значений H,L} и V, RJ , затем в блоке 22 сравниваются максимальные значения в парах и формируется сигнал для выполнения условия max fH, L} max V, BJ . Под управлением этого сигнала выбирается один из выходных сигналов блоков 14 или 16 сравнения.

Формула изобретения

Устройство для выделения элементов изображения, содержащее первый сумматор, первый мультиплексор, блок управления накоплением, первый формирователь апертуры, причем первый вход первого сумматора является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй, третий и четвертый мультиплексоры, второй и третий формирователи апертуры, второй сумматор, блок постоянной памяти и блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом четвертого мультиплексора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора и входом Длина сегмента блока управления накоплением, адресный вход коQ торого является адресным входом устройства, адресные входб с первого по третий формирователей апертуры соединены с адресным входом устройства, вход управления записью блока

c управления накоплением является входом Запись 1 устройства, входы управления/записью с первого по третий формирователей апертуры соединены с входом Запись устройства, с перQ вого по четвертый выходы первого формирователя апертуры соединены с первого по четвертый информационными (входами первого мультиплексора и блока управления накоплением, второй вход

5 второго сумматора является единичным входом устройства, информационный вход первого формирователя апертуры соединен с выходом первого сумматора, второй вход которого соединен с вмхо-0 дом блока постоянной памяти, адресный вход которого соединен с выходом первого мультиплексора, первый выход первого формирователя апертуры является выходом vcтройства, первый и второй

5 выходы блока управления накоплением соединены с первым и вторым управляющим входами первого, второго и третьего мультиплексоров,первым и вторым информационными входами блока сравнео ния и третьего формирователя апертуры, третий и четвертый информационные входы блока сравнения соединены с выходом третьего мультиплексора, с первого по четвертый информационные

5 входы которого соединены с первого по четвертый выходами третьего формирователя апертуры, с первого по четвертый информационные входы второго мультиплексора, соединены с первого

Q по четвертый выходами второго формирователя апертуры, информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора, первый информационный вход которого соединен с выходом втоg рого мультиплексора, вход синхронизации управления накоплением является тактирующим входом устройства, входы синхронизации с первого по третий формирователей апертуры соединены с так тирующим входом устройства, второй информационный вход четвертого суммато

Вход

Л №

В

I

eems.it

-°7/

ра соединен с единичным входом устройства.

w/ff с

Физ.

Вход „

/уВшедЯ sJLwodK Ј)

юРк

Й

J/

РВМ

Г

f

PV

ГРЙ

ы

М

Ј6

wzrLz

Вход w/я

Вхо

фиг.З

Выю) У

8мо VI

Кб 27

Г

28

Входе

г Гориз0нта/ ьныц(#)

ГП

Ч

Диагональным с/ге#а(б)

йер/яимальн.

Ы

w/.l I

Ди

Составитель А. Глотов Редактор А. Лежнина Техред А.Кравчук

Заказ 275

Тираж 560

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

ым

d

гР

Сегмет

Диагональный спрайа ffi)

Р-сегммт

фигА

Корректор В.Кабаций

Подписное