Устройство для нормализации изображений объектов Советский патент 1990 года по МПК G06K9/36 

1

(21)4482894/24-24

(22)14.09.88

(46) 07.06.90. Бюл. № 21

(71)Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова

(72)Ю.Н.Ефимов

(53)681.327.12 (088.8)

(56) Патент США № 4208651, кл. 340-146 3, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1456978, кл. G 06 К 9/36, 1987.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

(57) Изобретение относится к областя автоматики, в частности к устройству для нормализации изображений объектов, и может быть использонано пои решении задачи распознавания образсг Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Цель достигается путем увеличения изображения до максимально допустимых значений, что обеспечивается введением второй группы элементов И, второго счетчикj, второго триггера, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки и инвертора. I я.гт. 1;-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройству для нормализации изображений объектов, и может быть использовано при решении задачи распознавания образов. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Цель достигается путем увеличения изображения до максимально допустимых значений, что обеспечивается введением второй группы элементов И, второго счетчика, второго триггера, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки и инвертора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике частности к устройству для нормализации изображений объектов, и может быть использовано при распознавании образов.,

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок памяти.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 памяти, первый 2 и второй 3 счетчики, первый элемент И 4, первый 5 и второй 6 триггеры, регистр 7, мультиплексоры 8, первый 9, второй 10 и третий 11 элементы задержки, ключи 12, первую 13 и вторую 14 группы эле-i ментов И, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 элементы И, первый 19, второй 20, третий 21 элементы ИЛИ, первую 22 и 23 и вторую 2426 группы элементов ИЛИ, инвертор 27.

Блок памяти (фиг. 2) содержит регистры 28, мультиплексоры 29 и элементы И 30,

Устройство работает следующим образом.

Устройство может работать в одном из четырех режимов, инициируемых подачей пускового импульса на соответствующий вход Пуск 1, Пуск 2, Пуск 3, Пуск 4.

Первый и второй режимы соответствуют случаям, когда коэффициент масштабирования заранее не известен, его нужно определить в процессе нормализации. Изображение в выполнения первого режима станов -- -- нормированию и принимает максим.-ч

ел

оэ со

00 С71

4

ные размеры в вертикально направлении, а в результатевыполнения второго режима становится нормированные и принимает- максимальные размеры в горизонтальном направлении. Третий и четвертый режимы соответствуют случаям, когда коэффициент масштабирования задается извне, изображение увеличивает Свои размеры соответст

венно в вертикальном и горизонтальном направлениях, но может отличаться от нормированного.

Режим нормирования в вертикальном направлении инициируется импульсом на входе- Пуск 1. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 23 на входы установки в О триггера 5, счетчика 3 и старшего дополнительного разряда первого счетчика 2. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 25 на вхо- цы установки в О счетчика 2 и регистра 7.

Так как счетчик 2 установлен в ну- певое состояние, то на выходе элемен- та И 4 появляется 1, так что на выходе элемента И 20 будет 1. На яыходах всех мультиплексоров 8 будут логические 1. Тем самым ключи 12 будут открыты по первым входам.

Импульс Пуск 1 через элемент ЛИ 24 поступает на первый вход блока 1, т.е. на первые управляющие входы мультиплексоров 29. Мультиплексо- -чл 29 построены таким образом, что при подаче сигнала на первые управляющие входы они пропускают на свои выходы информацию о первой группе входов устройства.

Импульс Пуск 1 через элемент ИЛИ 25 поступает также на вход элемента 11 задержки и задержанный этим элементом на время переходных процессов в узлах 2, 14, 20, 7, 8 поступает на единичный вход триггера 6. Триггер 6, находясь в единичном состоянии, поддерживает элемент И 18 открытым для прохождения тактирующих импульсов (ТИ). Тактирующие импульсы проходят через элемент 9 задержки и поступают на вторые входы ключей 12, ofKpbiTbix по первым входам мультиплексорами 8. Импульсы с выходов ключей 12 поступают на синхровходы блока 1. Первый такой импульс, совпадающий с импульсом Пуск 1, вызывает прием компонентов изображения в блок 1 . Таким образом, после окончания импульса Пуск 1 узлы 2, 3, 5, 7

5 0

5

О 5 Q

находятся в нулевых состояниях, триггер 6 - в единичном состоянии, а в блоке 1 зафиксировано исходное изображение.

Далее выполняется этап подвода изображения к верхней границе растра. На этом этапе узлы 2, 3, 5, 7 находятся в нулевых состояниях, а триггер 6 - в единичном.

Поскольку нициирующие импульсы Пуск 1 - Пуск 4 отсутствуют, то на выходах элементов ИЛИ 24 - 26 име- Ътся логические О, а на выходе инвертора 27 - логическая 1м. Этим обеспечивается передача информации из нижних регистров 28 блока 1 в верхние строковые регистры 28. Таким образом, при подаче каждого импульса изображение в блоке 1 смещается вверх на одну строку. Этот процесс повторяется до тех пор, пока в верхнем строковом регистре 28 блока 1 появится хотя бы один единичный компонент. С этого момента начнется этап определения размера изображения по вертикали.

К этому моменту элемент И 16 открыт по первому входу потенциалом с инверсного выхода дополнительного разряда счетчика 2. При появлении в верхнем строковом регистре 28 блока 1 хотя бы одного единичного компонента на выходе элемента ИЛИ 21 появляется 1 и элемент И 16 открывается также по третьему входу. Импульс, прошедший через открытый элемент И 18 и элемент 9 задержки и вызвавший сдвиг изображения в блоке 1, задерживается дополнительно элементом 10 задержки на время переключения узлов 12, 1, 21 и поступает на второй вход элемента И 16. Таким образом, на выходе элемента И 16 появляется импульс, который,пройця через элемент ИЛИ 22, устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Триггер 5, перейдя в единичное состояние, поддерживает открытым элемент И 15, так что тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчика 2.

Элемент И 14 с момента, когда счетчик 2 выходит из нулевого состояния, перестает выдавать единицу на первый вход элемента ИЛИ 20, однако на его остальные входы при некоторых состояниях счетчика 2 поступают единичные сигналы, снимаемые с второй группы выходов элементов И 14.

, 4 и 20, поступают на информационный и сдвиговый яходы регистра 7. При поступлркии -.яждого такого импульса нижние разряды регистра 7 заполняются единицами. Поток равномерно распределенных импульсов, содержащий столько импульсов, сколько их содержит размер растра, поступает через ключи 12 на синхровходы нижних строковых регистров 28, т.е. регистров, соответствующих разрядам регистра 7, заполненным единицами.

Одноименные выходы элементов И 14

При сдвигах изображения в блоке 1 любая строка) имеющая хотя бы один единичный компонент, вызывает появление импульса на выходе элемента И 16, которые подсчитываются счетчь.гом 3. Таким образом, за время полного оборота изображения в блоке 1 в счетчике 3 формируется размер изображения по вертикали. После К-импульсол основные разряды счетчика 2 сбрасываются в О, а дополнительный разряд переходит в единичное состояние.

Далее выполняется этап увеличения размера изображения.На этом этапедопо лнительный разряд счетчика 2 находится в единичном состоянии,поэтому элемент И 16 закрыт по первому входу и содержимое счетчика 3 не изменяется. В счетчик 2 продолжают поступать импульсы и содержимое его увеличивается. По мере увеличения содержимого счетчика 2 на выходе элемента ИЛИ 20, так же как и на предыдущем этапе образуется поток равномерно распределенных импульсов, число которых при полном заполнении счетчика 2 равно размеру растра. Импульсы открывают элемент И 17 по второму входу, который oTVKpHT также по первому входу единичным потенциалом с.прямого выхода дополнительного разряда счетчика 2. Таким образом, тактовыеимпульса. чадержчкные первым элементом 9

задержки на время переключения узлов о

счетчика 3 подключены к элементам пер- эд первого счетчика 2, а также, постувой группы элементов И 13 так, что на его выходах образуются конъюнкции. Эти конъюнкции объединяются в дизъюнкцию с помощью элемента ИЛИ 19.

Поток импульсов пост пает через ключи 12 на синхровходы верхних ковых регистров 28, т.е. регистров, соответствующих разрядам регистра 7, содержащим нули.

55

пив на разрешающий вход счетчнкл , обеспечивает прием счетчиком 3 некч торого числа. Этот импульс, пройдя через элемент ИЛИ 25, устанавливает в нулевые состояния счетчик 2 и регистр 7, задержанный элементом 11 задержки на время переключения уt .о1 1, 2, 3, 7, устанавливает TJ иггер в единичное состояние, что обесп чи

0

$

После приема К-имллшьсов счетчик 2 вновь переполняется и его допо1| чг- тельный разряд переходит в нулевое состояние. Импульс переполненнп дополнительного разряда сбрасывает триггер 6 в нулевое состояние, что закрывает элемент И 18 и прекрашяег поступление тактирующих импульсов. Импульс переполнения дополнительного разряда счетчика 2 поступает на выхо i Конец и свидетельствует oti окончании нормирования в вертикальном направлении.

Нормированное изображение может быть считано подачей на четвертой вход регистра результата сигнала Выдача.

Режим нормирования п горизонтальном направлении инициируется импульсом на входе Пуск 2. При этом поля- гается, что этот режим выполняется после режима вертикального нормиров-t ния и изображение сохраняется в ре- гистре блока 1. Импульс Пуск 2, так же как и импульс Пуск 1, приводит все узлы устройства в исходные состояния: счетчик 2, счетчик 3, триггер 5, регистр 7 - в нулевые состояния; триггер 6 - в единичное состояние. В отличие от импульса Пуск 1 импульс Пуск 2 вызывает не прием изображения в регистр блока 1, а по- чорот его на 90 , так как этот им0

пульс подается на третий вход Блока . Дальнейшая процедура полностью совпадает с процедурой режима вертикального нормирования. Нормированное изображение может быть считано подачей

импульса на вход Выдача.

Режим увеличения размера в вертикальном направлении инициируется импульсом на входе Пуск 3. Пройдя через элемент ИЛИ 24 на первый вход блока 1, этот импульс вызывает прием компонентов изображения. Пройдя через элемент ИЛИ 22, этот импульс устанавливает в единичное состояние триггер 5 и дополнительный разряд

первого счетчика 2, а также, посту

пив на разрешающий вход счетчнкл , обеспечивает прием счетчиком 3 некч торого числа. Этот импульс, пройдя через элемент ИЛИ 25, устанавливает в нулевые состояния счетчик 2 и регистр 7, задержанный элементом 11 задержки на время переключения уt .о1 1, 2, 3, 7, устанавливает TJ иггер в единичное состояние, что обесп чи

вает прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 2 и через элемент 9 задержки и ключи 12 на входы блока- 1. Таким образом, состояние устройства полностью соответствует состоянию его в режиме нормирования по вертикали после этапа определения размера и перед этапом увеличения размера изображения. Дальнейшая процедура, выполняется под воздействием тактовых импульсов, полностью совпадает с процедурой на этапе увеличения размера при вертикальном нормировании,

Режим увеличения размера по горизонтали инициируется импульсом на входе Пуск 4. При этом полагается, что этот режим выполняется после режима увеличения размера в вертикаль- ном направлении и изображение сохранено в блоке 1. Импульс Пуск 4 приводит все узлы устройства в исходные состояния: счетчик 2 и регистр 7 -в нулевые, счетчик 3 принимает инфор- мацию, триггер 5 и триггер 6 устанавливаются в единичные состояния. В отличие от импульса Пуск 3 импульс Пуск 4 вызывает не прием изображения в блок 1, а поворот его на 90°, так же как и импульс Пуск 2. Дальнейшая процедура полностью совпадает с процедурой режима увеличения размера по вертикали. Увеличенное изображение может быть считано подачей импульса на вход Выдача.

Основное достоинство устройства заключается в обеспечении способности его приводить изображения произвольных размеров к стандартному, максимально допустимому данным растром, т.е. выполнять нормирование изображения по размерам. При этом сохранена способность известного устройства увеличивать размеры изобра- жения в соответствии с заданным извне коэффициентом масштабирования.

ормула изобретения

,

п 5 о

о 5

0

ми регистра, а выходы подключены к одним входам ключей, другие входы которых соединены с выходом первого элемента задержки, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первый триггер, первый счетчик и первый элемент И, о т. л и ч а ю щ е- е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй счетчик, информационные входы которого являются информационными входами второй группы устройства, а выходы подключены к одним входам элементов И первой группы, элементы И второй группы, входы которых соединены с соответствующими информационными выходами первого счетчика, а выходы подключены к другим входам элементов И первой группы, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И второй группы и первого элемента И, входы которого подключены к соответствующим выходам первого счетчика, второй элемент И, один вход которого соединен с прямым выходом первого тригге- i

ра, а выход подключен к синхронизирующему входу первого счетчика, элементы ИЛИ первой группы, входы которых , являются соответствующими синхронизирующими входами устройства, а выходы соединены с входами первого триггера, с установочными входами первого к второго счетчиков, с информационным входом дополнительного разряда первого счетчика и с разрешающим входом второго счетчика, второй элемент задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента задержки,, третий элемент ИЛИ, входы которого соединены с информационными выходами первой группы блока памяти, информационные выходы второй группы которого являются информационными выходами второй группы устройства, третий элемент И, входы которого соединены с выходами второго элемента задержки, третьего элемента ИЛИ и первого счетчика, а выход подключен к тактирующему входу второго счетчика и к третьему входу соответствующего элемента ИЛИ первой группы, четвертый элемент И, входы которого соединены с соответствующим выходом первого счетчика, выходами второго элемента ИЛИ и первого элемента задержки, а выход подключен к управляющему входу регистра,

пятый элемент И, один вход которого является первым тактирующим входом устройства, а выход соединен с входами первого элемента задержки и второго элемента И, второй триггер, единичный вход которого подключен к выходу переноса первого счетчика, а выход соединен с другим входом пятого элемента И, элементы ИЛИ второй группы, входы которых подключены к соответствующим синхронизирующим входам устройства, первый выход соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй выход - с установочными входами первого счетчика и регистра, а третий выход подключен к второму управляющему входу блока памяти, третий элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом элементов ИЛИ второй группы, а выход подключен к нулевому входу второго триггера, и иняертор, вход которого соединен с вторым выходом -элементов ИЛИ второй группы, а выход подключей

0

5

к третьему управляющему входу блока памяти, тактирующий вход которого является вторым тактнруюощм входом устройства.

0 .

выдача Til