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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для считывания графической информации или изображений, в частности может быть использовано в системах технического зрения.

Известно устройство для выделения контура изображения, которое содержит матрицу фоточувствительных элементов, элементы ИЛИ, двухвходовые элементы антисовпадения, причем элементы ИЛИ расположены между элементами антисовпадения, которые в свою очередь расположены между фоточувс-твительными элементами, выход каждого элемента матрицы фоточувствительных элементов соединен с соответствующими входами элементов антисовпадения, смежных с данным фоточувствительным элементом , входы каждого элемента ИЛИ подключены к

выходам элементов антисовпадения, смежных с данным элементом ИЛИ.

Известно устройство для выделения контура изображения, которое содержит элемент памяти, элемент И-НЕ, фотоприемный элемент и элемент И, где выход элемента И соединен с первым входом элемента памяти, первый вход элемента И соединен с выходом элемента И-НЕ, а второй вход - с выходом фотоприемного элемента, входы элемента И-НЕ каждой ячейки обработки изображения соединены с соответствующими фотоприемными элементами смежных ячеек.

Недостатками этих устройств являются невысокая точность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для выделения контура изображения, содержащее матрицу ячеек обработки изображения, каждая из которых состоит из фотоприемного элемента, элеVI

СО VI

мента И, первый вход которого соединен с выходом фотоприемного элемента, а выход является выходом устройства, элемент И- НЕ, входы которого соединены с соответствующими выходами фотоприемных элементов смежных ячеек, а выход подклю- чен ко второму входу элемента И, элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами фотоприемных элементов смежных ячеек, а выход подключен к третьему входу элемента И.

Недостатком прототипа является невысокая точность.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее матрицу ячеек обработки изображения, каждая ячейка которых содержит фотоприемный элемент, элемент ИЛИ, элемент И и элемент И-НЕ, дополнительно содержит второй элемент ИЛИ и второй элемент И-НЕ.

Предлагаемое устройство содержит также второй элемент ИЛИ и второй элемент И-НЕ.

На фиг. 1 изображена блок-схема уст- ройства для выделения контура изображения; на фиг, 2 - схема расположения смежных ячеек относительно центральной ячейки; на фиг. 3 - объект, изображение которого проецируется на матрицу фото- приемных элементов; на фиг. 4 - зашумлен- ное изображение, которое получается на третьем выходе устройства ; на фиг. 5 - отфильтрованное изображение на втором выходе устройства; на фиг. 6 - контурное отфильтрованное изображение на первом выходе устройства.

Устройство для выделения контура изображения содержит матрицу ячеек 1 обработки изобаржения, каждая из которых содержит фотоприемный элемент 2, элемент ИЛИ 3, элемент И-НЕ 4, элемент ИЛИ 5, элемент И 6, элемент И-НЕ 7, первую группу входов 8, вторую группу входов 9, первый выход 10, второй выход 11 и третий выход 12,

Устройство работает следующим образом,

Изображение объекта (фиг. 3) проецируется на матрицу фотоприемных элементов 2. На выходе фотоприемного элемента 2, на которое попадает изображение объекта, получается сигнал О, а на выходе фотоприемного элемента, на который не попадает изображение объекта,-сигнал 1(наиллю- страциях сигналу 1 соответствует первый квадрат, а сигналу О - белый квадрат),

На фиг. 4 показано зашумленное изображение, которое получается на выходах

12 ячеек 1. Сигналы с выходом фотоприемных элементов поступают на входы 8 смежных ячеек 1 и на второй вход элемента И-НЕ 4 данной ячейки 1. В результате на выходах 11 ячеек 1 получаем сигналы FO, которые можно описать следующей формулой:

F0 Xo(Xl+X2+ X3 + X4),

где Хо - двоичный сигнал, на выходе 12 данной ячейки 1 (фиг. 2).

Х1,Х2,Хз,Х4 - двоичные сигналы на выходах 12 смежных ячеек 1.

Как видно из (1), Fo получит значение О только тогда, когда Х0 1 и один из XL Хг, Хз и Хд. равно 1, а в остальных случаях FO 0, т.е. когда на ячейку попадает изображение одноэлементной помехи, оно отфильтровывается. В результате на выходах 11 устройства получаем изображение, которое показано на фиг, 5.

Сигнал с выхода 11 поступает на входы 9 смежных ячеек 1 и на третий вход элемента И 6. На выходе 10 ячеект 1 сигнал 1 получается только тогда, когда на все три входа элемента И 6 поступают сигналы 1. На выходе элемента И 6 получается сигнал, который можно описать формулой:

FV

Fo(F2-F2-F3-N(Fi + F2+F3+F4),

где F10 - двоичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 4;

FI, F2, Fa, F4 - двоичные сигналы, на выходах 11 смежных ячеек 1, которые поступают на входы 9.

Согласно этой формулы на логических элементах 5, 6 и 7 проверяется условие принадлежности каждого из элементов изображения контура и отфильтрация одноэлементных помех на фоне (фиг. 6).

Таким образом, происходит выделение контура бинарного изображения и его фильтрация от помех.

Предложенное устройство по сравнению с известным позволяет отфильтровать одноэлементные помехи типа 1 и О, т.е. помехи типа 1 на фоне и помехи типа О на изображение объекта, что приводит к повышению точности выделения контура изображения,

Формула изобретения

Устройство для выделения контура изображения, содержащее матрицу ячеек обработки изображения, каждая из которых содержит фотоприемный элемент, элемент И, элемент ИЛИ и элемент И-НЕ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, выход элемента И-НЕ - с вторым входом элемента И, входы элемента

ИЛИ соединены с соответствующими входами элементами И-НЕ, выход элемента И является первым выходом ячейки обработки изображения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, каждая ячейка обработки изображения содержит вторые элементы ИЛИ и И-НЕ, причем выход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом элемента И и является вторым выходом ячейки обработки изображения, выход второго элемента ИЛИ

0

- с первым входом второго элемента И-НЕ, выход фотоприемного элемента - с вторым входом второго элемента И-НЕ и является третьим выходом ячейки обработки изображения, входы первого элемента ИЛИ соеди- нены с соответствующими вторыми выходами смежных ячеек обработки изображения, входы второго элемента ИЛИ - с соответствующими третьими выходами смежных ячеек обработки изображения.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для считывания графической информации и изображений, в частности может быть использовано в системах технического прения роботов. Цель изобретения-повышение точности устройства. Устройство для выделения контура изображения содержит матрицу ячеек обработки изображений, причем каждая ячейка содержит фотоприемный элемент, резистор, два элемента ИЛИ, два элемента И- НЕ и элемент И. Данные ячейки могут объединяться в однородную матрицу произвольных размеров. Эффективные устранения импульсных помех достигаются за счет включения в ячейку устройства резистора, элемента ИЛИ и элемента И-НЕ 6 ил. (Л С

Фиг.1

0иг2

Фиг.з

Фиг. 4

f

г

v

i

Фиг.5

Фиг.6

I