Устройство для выделения контура изображения объектов Советский патент 1992 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для считывания графической информации или изображений в системах технического зрения роботов.

Известно устройство для выделения контура изображения, которое содержит матрицу фоточувствительных элементов, элементы ИЛИ, двухкодовые элементы антисовпадения, причем элементы ИЛИ расположены между элементами антисовпадения, которые, в свою очередь, расположены между фоточувствительными элементами, выход каждого элемента матрицы фоточувствительных элементов соединен с соответствующими входами элементов ант№- совпадения,смежных с данным фоточувстви- тельным элементом, входы каждого элемента ИЛИ подключены к выходам элементов антисовпадения, смежных с данным элементом ИЛИ 1.

Недостатком этого устройства является невысокая точность.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является устройство для выделения контура изображения, содержащее матрицу ячеек обработки изображения, каждая из которых состоит из фотоприемного элемента, элемента И. первый вход элемента И соединен с выходом фотоприемного элемента, выход элемента И является выходом устройства, элемент И-НЕ, входы которого соединены с соответствующими выходами фотоприемных элементов сменных ячеек, а выход подключен к второму входу элемента И, элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами фотоприемных элементов смежных ячеек, а выход подключен к третьему входу элемента И 2.

Недостатком прототипа является невысокая точность.

Целью изобретения является повышения точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для выделения контура изображесл

С

00

N3 СЛ

о

ния, содержащее матрицу ячеек обработки изображения, каждая из которых состоит из фотоприемного элемента, элемента И и элемента И-Н Е, содержит элемент И-ИЛИ, причем первый и четвертый входы элемента И-ИЛИ соединены с первым входом элемента И-НЕ, третий и шестой входы элемента И-ИЛИ соединены с вторым входом элемента И-НЕ, пятый и восьмой входы элемента И-ИЛИ соединены с третьим входом элемента И-НЕ, второй и седьмой входы элемента И-ИЛИ соединены с четвертым входом элемента И-НЕ 7.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для выделения контура изображения; на фиг.2 - расположение фотоэлементов на матрице.

Устройство для выделения контура изображения содержит матрицу ячеек 1 обработки изображения, каждая из которых состоит из фотоприемного элемента 2, элемента И- ИЛИ 3, элемента И-НЕ 4, элемента И 5, выходов 6 и 7 и входов 8-11, причем выход фотоприемного элемента 2 соединен с первым входом элемента И 5 и является выходом 6 устройства, первый и четвертый входы элемента И-ИЛИ Зсоединены с первым входом элемента И-НЕ 4 входом 8 ячейки 1, третий и шестой входы элемента И-ИЛИ соединены с вторым входом элемента И-НЕ 4 и входом 9 ячейки 1, пятый и восьмой входы элемента И-ИЛИ 3 соединены с третьим входом элемента И-НЕ 4 и входом 10 ячейки 1, седьмой и второй входы элемента И-ИЛИ 3 соединены с четвертым входом элементаИ-НЕ 4 и входом 11 ячейки 1.

Устройство и ячейка работают следующим образом.

Выделение контура бинарного изображения осуществляется путем сравнения сигналов, поступающих от фотоприемных элементов 2,логическими элементами ячеек 1. В случае, когда изображение, контур которого выделяется, представляет собой светлую фигуру, которая проецируется на фотоприемные элементы 2 матрицы, последние формируют двухуровневые управляющие сигналы: 1 - при освещенном и О - при неосвещенном фотоприемном элементе. Эти сигналы поступают на управляющие входы смежных ячеек 1. На информационном выходе ячеек 1 сигнал 1 получается только тогда, когда на все три. входы логического элемента И 5, от выходов логических элементов И-ИЛИ 3, И-НЕ 4 и от соответствующего фотоприемного элемента 2 поступают сигналы 1, и на выходе элемента И-НЕ 4 поступают разные сигналыд.е. соответствующий фотоприемный элемент

матрицы ячеек, формирующих устройство, находится на контуре, а на выходе элемента И-ИЛИ 3 сигнал 1 появляется только тогда, когда хотя бы на его входы от двух соседних между собой смежных -фотоприемных элементов 2 поступают и сигналы 1. На выходе ячейки 1 появляется сигнал 1 только тогда, когда выполняются условия Х1о X-Xtf(XfX2+ Х2-Хз + Хз-Х4+

+ X/rXi),

где Хо - выходной сигнал фотоприемного элемента 2, соответствующий положению Хо (фиг.2);

Xi - выходной сигнал фотоприемного

элемента 2, соответствующий положению Xi, который поступает на вход 8 ячейки 1;

Х2 - выходной сигнал фотоприемного элемента 2, соответствующий положению Х2, который поступает на вход 9 ячейки 1;

Хз - выходной сигнал фотоприемного

элемента, 2 соответствующий положению

Хз, который поступает на вход 10 ячейки 1;

Х4 - выходной сигнал фотоприемного

элемента, 2 соответствующий положению

Х4, который поступает на вход 11 ячейки 1; Х ХгХ2 Хз Х4 - сигнал на выходе элемента И-НЕ 4.

Как видно из приведенной формулы, если фотоприемный элемент 2 ячейки 1 находится по помехе типа прямая линия. сигнал 1 поступает на входы 8, 10 или на входы 9, 11. В этих случаях на выходе элемента И-ИЛИ будет присутствовать сигнал О, что запретит проход сигналов 1 с других входов элемента И 5 на выход. Таким образом, помеха типа прямая линия толщиной одного элемента отфильтруется.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет отфильтровать

помехи типа прямая линия толщиной одного элемента, что позволяет более точно выделить контур по всему периметру изображения независимо от характера расположения засвеченных и незасвеченных

участков.

Формула изобретения Устройство для выделения контура изображения объектов, содержащее матрицу

ячеек обработки изображения, каждая из которых содержит фотоприемный элемент, элемент И, элемент И-НЕ, причем первый вход элемента И соединен с выходом фотоприемного элемента, второй вход элемента

И соединен с выходом элемента И-НЕ, а выход элемента И является первым входом ячейки, выход фотоприемного элемента является вторым выходом ячейки, входы элемента И-НЕ соединены с вторыми выходами соответствующих смежных ячеек.

отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, каждая ячейка обработки изображения содержит элемент И-ИЛИ, причем первый и четвертый входы элемента И-ИЛИ соединены с первым входом элемента И-НЕ, третий и шестой входы элемента И-ЛИ соединены с

вторым входом элемента И-НЕ, пятый и восьмой входы элементы И-ИЛИ соединены с третьим входом элемента И-НЕ, второй и седьмой входы элемента И-ИЛИ соединены с четвертым входом элемента И- НЕ, выход элемента И-ИЛИ соединен с третьим входом элемента И.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения роботов. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается введением в каждую ячейку обработки изображения элемента И-ИЛИ, Это позволяет отфильтровать помехи типа прямая линия толщиной в один элемент изображения. 2 ил.

Фиг.2

ФИ2.1

.J