Устройство для отслеживания контуров двумерных объектов Советский патент 1993 года по МПК G06F15/66 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в системах обработки изображений.

Цель изобретения - повышение надежности и достоверности реализации процедуры выделения контура на бинарном изображении.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема блока обработки; на фиг 3 - схема блока управления.

Устройство содержит блока 1 управления, блок 2 коммутации, шины 3 и 4, регистр 5, шины 6 и 7, блок 8 обработки, шины 9 и 10, 11. шины 12 и 13, схему 14 сравнения с нулем, коммутатор 15, связь 16 и 17, шину 18, узел 19 ассоциативной памяти, связь 20. счетчик 21. шину 22. сумматор 23, шину 24, сумматор 25 по модулю восемь, шину 26, сумматор 21 по модулю восемь, связи 22 -23 узел 34 формирования адреса, шину 35. коммутатор 36. спязь 37, 38. 39,

элемент 40 ИЛИ, связь 41. генератор 42 синхросигналов связи 43 -46, элемент И47, саязь 48.

Устройство работает следующим образом. Устройство реализует выполнение следующего эвристического алгоритма выделения контура двумерного объекта. Если изображение представлено двухуровневой матрицей (0 или 1) размерами n x п, и известны две любые точки контура объекта на контрастном изображении, -о длч выделения контура и представления его в виде кода Фрименэ, который определяется пара- ходами;

1К Z /гЗ rAf/C4 5

необходимо знать количество единичных граничных точек изображения К относительно точки И ЗНЗЧРМНА 0,;. Фгн МР,,- для

00

N5

XJ

о

XI

о

предыдущего шага RI-L В этом случае для получения очередного значения кода надо вычислить выражение

R, RM + К +А

где А - константа, все компоненты этого выражения трехзначные двоичные числа, а суммирование осуществляется по модулю восемь.

Если для каждой точки С иметь вектор G граничных значений размерностью восемь, то определяя количество единиц в нем, получаем, расположив точки в векторе G следующим образом: первая компонента вектора - значение граничной с данной точкой С в направлении 1, вторая - в направлении 2 и так далее, восьмая - в направлении О, для четырех значений G1 01110001, G2 01011100, А-011.

В памяти ЭВМ для каждого j-ro элемента матрицы изображения хранится свое значение вектора

Gi«

GJ если С 1

. О если С О

По шине 12 от ЭВМ поступают сигналы управления в блок 1 управления, по связи 45 запускают генератор 42, который выдает управляющий импульс по связи 11 в регистр 5 и по связи 33 - в схемы 14, 47.

При этом на шине 6 из памяти ЭВМ поступают исходные значения R0 и Go. Если Go И 0, то на шине 18 появляется значение кода Go, которое подается для сравнения с кодами|С. -G), записанными в узле 19 и для подсчета единиц в коде в счетчик 21.

По управляющим сигналам передавае- мым по связи 28 и 29, производятся соответствующие операции в узле 19 иЪчетчика 21. Если равен одному из кодов, записанных в узле 19, то на выходе 20 появляется логическая 1, иначе О. По сигналу 30 осуществляется арифметическое сложение кода, соответствующего значению К с шины 22 с признаком, поступающим по связи 20. Результаты суммирования по шине 24 передаются в сумматор 25, где по управляющему сигналу, поступающему по связи 31, складываются с константой 011. Результаты сложения по модулю восемь сумматора 25 подаются по шине 26 в сумматор 27, где по управляющему сигналу, поступающему по связи 32 производится суммирование по модулю восемь с кодом, поступающим из регистра 5. Результаты суммирования поступают в узел 34. Особенности узла 34 оп- ределяются типом памяти ЭВМ. В частности основными элементами узла 4 могут быть дешифратор и два реверсивных счетчика, в которые предварительно записываются базовые адреса, а подача сигналов модификации адреса в соответствии с

вычисленным значением кода Фримена происходит как показано в таблице Например, если данная страница памяти

имеет емкость 1К, а базовый адрес равен 01000,10000, то после модификации адреса

в узле 34 при значении кода Фримена, равном 5, новый адрес - 00111, 10001. Новое значение адреса сравнивается в узле 37 с адресами, которые были там записаны, т.е. адресами границ информационного масси5 ва (и адресами предыдущих точек контура, если это не первый шаг). Если такое совпадение имеет место, то вышли за границу изображения (или замкнули петлю по контуру, в случае совпадения адресов для двух

0 различных шагов), то наличие нулевого выходного сигнала по сзязи 39 позволяет через элемент 40 и связь 41 сигнализировать об окончании выделения контура. На этот же элемент поступает сигнал и от схемы

5 14 по связи 17, и от схемы И 47 по связи 48 для прерывания программы выделения контура, в случае потери контура. Если же совпадения в узле 37 не происходит, то единичный сигнал на выходе 30 открывает

0 коммутатор 36 и в узел 37 осуществляется запись очередного адреса, который одновременно выдается в шину адреса ЭВМ для считывания очередного значения. Формула изобретения

5 Устройство для отслеживания контуров двумерных объектов, содержащее блок управления, блок коммутации, регистр, блок обработки вектора элемента изображения, содержащий коммутатор, схему сравнения

0 с нулем, узел ассоциативной памяти, счетчик, сумматор, два сумматора по модулю восемь, причем управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом схемы сравнения с нулем, выход коммутатора под5 ключей к информационным входам счетчика и узла ассоциативной памяти, выход которого подключен к первому информационному входу сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом счетчика,

0 выход сумматора подключен к информационному входу первого сумматора по модулю восемь, выход которого подключен к первому информационному входу второго сумматора по модулю восемь, второй

5 информационный вход которого соединен с выходом регистра, информационные входы коммутатора и схемы сравнения с нулем соединены с информационным входом устройства и с первым информационным входом регистра, выход второго сумматора

по модулю восемь соединен с вторым информационным входом регистра, информационным входом блока коммутации и входом адреса команды блока управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с управляющим входом блока коммутации, синхровходами схемы сравнения с нулем, счетчика, узла ассоциативной памяти, сумматора, первого и второго сумматоров по модулю восемь. второй выход схемы сравнения с нулем подключен к входу признака прерывания блока управления, восьмой выход которого соединен с входом записи регистра, девятый вы- ход блока управления является адресным выходом устройства, десятый и одиннадцатый выходы блока управления являются соответственно выходом окончания выделения контура и тактовым выходом ус- тройства, выход блока коммутации соединен с информационным выходом устройства, вход пуска устройства соединен с входом запуска блока управления, причем блох управления содержит узел формирова- ния адреса, узел ассоциативной памяти, коммутатор, генератор синхросигналов и элемент ИЛИ, выход которого является десятым выходом блока управления, вход адреса команды блока управления соединен с информационным входом узла формирования адреса, выход которого подключен к

информационным входам коммутатора и узла ассоциативной памяти блока управления, выход которого соединен с инверсным входом элемента ИЛИ и с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к девятому выходу блока управления и входу записи узла ассоциативной памяти, первый прямой вход злемента ИЛИ является входом признака прерывания блока управления, вход запуска которого является входом пуска генератора синхросигналов, выходы с первого по восьмой которого являются соответственно одноименными выходами блока управления, девятый, десятый и одиннадцатый выходы генератора синхросигналов подключены соответственно к син- хровходам узла формирования адреса и узла ассоциативной памяти блока управления и одиннадцатому выходу блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности реализации процедуры выделения контура путем обнаружения нового типа сбоя- перехода в область изображения объекта, в блок обработки вектора элемента изображения дополнительно введен элемент И, первый вход которого соединен с информационным входом устройства, второй - с вторым выходом блока управления, а выход элемента И соединен с вторым прямым входом элемента ИЛИ блока управления.

D

Изобретение позволяет повысить надежность аыделения контура объекта на двумерном прямоугольном растре за счет контроля за выходом обнаруживаемой с помощью устройства точки контура объекта внутрь его изображения. В устройстве производится контроль за очередной порцией входной информации с помощью вновь введенного элемента И, первые восемь входов которого подключены к соответствующим линиям входной шины устройства, девятый вход является входом синхронизации и подключен к блоку управления, а выход элемента И подключен к третьему входу элемента ИЛИ в блоке управления и обеспечивает прекращение работы устройства в случае возникновения ошибки. Устройство содержит блок управления, блок коммутации, регистр и блок обработки вектора элемента изображения. 3 ил.

Фь/г 1

Фиг. 2

Фиг. 3