СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ ПЛОЩАДИ ИЗОБРАЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G06K9/48 

1

Изобретение относится к области кибернетики, вычислительной техники и автоматики.

Предлагаемый способ служит для уменьшения избыточности при содержательной обработке, эффективном размещении и выборке в запоминающем устройстве технико-экономической информации в виде изображений ее призначной части для автоматизированной системы управления. Этот способ может быть применен в различных областях техники, связанных с задачами повыщения содержательности при передаче и обработке данных. Этот способ может быть также использован для различных методов поиска, например ассоциативного, а также в системах распознавания и классификации, устройствах ввода вычислительных машин, в читающих автоматах и т. д,

Вопрос уменьшения избыточности изображений при сохранении их помехоустойчивости актуален и щироко освещен в советской и зарубежной литературе.

Известен способ уменьшения избыточной площади изображения, основанный на преобразовании поля физических параметров в электрический рельеф, пространствениом размытии электрического рельефа, считывании его и регистрации считанных сигналов.

В известном способе, целью выделения контуров (т. е. уменьшения избыточности .площади изображения), входнь№ сигналы, преобрйзованые в электрические, инвертируются, непрерывно размываются на простейшей модели-аналоге R (электро1проводная среда с равномерной проводимостью - и заземленной

нижней частью), суммируются с еще неинвертированпыми сигналами и регистрируются.

Однако, в этом способе уменьшение избыточной площади изображения достигается с помощью выделения контура, что не всегда может быть эффективно, например при считывании буквенной информации более важна отстройка от толщины. Там же, где выделение контуров сравнимо по функциональным результатам с отстройкой от толщины (выделением центральной части изображения), сказывается относительная сложность процессов преобразования и реализующего устройства. Кроме того, выделение центральной части может быть эффективно использовано как последующий этап за выделением контуров, существенно минимизируя изображение.

Цель изобретения - разработка эффективного быстродействующего и экономичного способа уменьшения избыточной площади односвязных или многосвязных сложных по конфигурации изображений путем повышения эффективности выделения центральной части изображения.

Эта цель достигается формированием (зарядкой и частичной разрядкой) на моделианалоге RC .входных сигналов, преобразованных в электрический вид, отключением модели-аналога от этих входных сигналов и дальнейшим растеканием всего изображения лутем разрядки электрической емкости модели-аналога RC, подчеркиванием (ограничением снизу, усилением сверху) и регистрацией считанных выходных сигналов.

Подбирая параметры RC модели и режим управления, можно регистрировать динамическую информацию или передавать ее на БЫХОД с практически мгновенным быстродействием.

Таким образом, после преобразования поля физических параметров в электрический рельеф, электрические заряды накапливают до значения, соответствующего максимуму входных физических параметров, и считанные электрические сигналы ограничивают по минимуму амплитуды и затем усиливают.

Такой способ позволяет быстро и эффективно усреднять информацию по пространственному призн1аку, т. е. выделять центральные части (пространственных подмножеств источников информации, представляющих односвязные или многосвязные сложные по конфигурации изображения. При этом количество источников информации существенно не влияет на состав оборудования и сохраняется простота конструкции и ее элементов.

Известны теоретические работы, где приводится исследование светлоты зрительного образа В в зависимости от координаты х и математическая модель инерции и иррадиации зрения. Эта математическая модель в дифференциальной форме устанавливает связь между яркостью Е зрительнюй картины и светлотой зрительного образа В.

дВ i ,

-.(.

+ B kE.

+

ду

дл

dt

Коэффициенты а - постоянная инерция зрения;

b - постоянная иррадиации зрения (размытие изображения),

k - коэффициент пропорциональности.

Решая это уравнение на электрической непрерывной модели-аналоге и отключая блок ввода, можно получить функциональную модель иррадиируемого изображения, сответствующую диаграмме изменения светлоты зрительного образа В в функции координаты (см. фиг. 1), где максимальный сигнал соответствует центру изображения.

Если в известном способе это уравнение моделируется на простой модели-аналоге R без

учета члена а -, то в изобретении моделируется этот член с помощью уже более сложной емкостной модели-аналога RC.

Так, используя математический аппарат биоскибернетического исследования зрения, представляется возможным выделить центральную часть изображения подмножества источников информации. Происходит отстройка от толщины части изображения, тем самым уменьшается избыточность площади этого изображения.

На фиг. 1 изображена диаграмма изменения светлоты зрительного образа В в функции пространственной координаты х; на фиг. 2 изображена блок-схема устройства реализации

способа уменьшения избыточной площади изображения; на фиг. 3 даны: входная информация в виде изображения диска на данном фоне (а); выходная, преобразованная информация а виде центральной части изображения рассматриваемой фигуры, плоское изображение (б); амплитудное сечение по горизонтали выделяемой центральной части, при этом пунктиром .показаны скомпенсированные следые иррадиации и фон (в).

Блок-схема устройства содержит блок ввода изображения /, блок управления 2, модельаналог RC 3, блок вывода изображения 4.

Блок ввода информации 1, который в случае преобразования световой информации в электрическую, может быть представлен матрицей фотоэлементов, соединен с блоком управления 2 и моделью-аналогом (блок 3. Блок 3 может представлять собой непрерывную, непрерывно-дискретную или дискретную структуру

RC, судя по тому, представлена ли -среда распределенной пластиной, например электропроводной бумагой, или сеткой сопротивлений, а С-среда - распределенной емкостью или конденсаторами. Причем, одна сторона С-среды контактирует с / -средой, а другая заземлена электрически.

Блок 3 в своих узловых точках (если рассматривать конечно-разностную аппроксимацию) соединяется с блоком вывода информации 4, подключенным к блоку 2. Причем блок 4 может представлять собой параллельный регистрирующий прибор, например электролюминесцентный экран, у которого предусмотрены усиление сверху и ограничение снизу,

а также квантующий блок опознающего устройства.

При включении блока 1 с помощью блока 2 (который может быть ключом, подающим питание к соответствующему блоку / или 4) на

время формирования, входная информация преобразовывается в электрический вид и с выхода блока / поступает на модель-аналог 3 и заряжает его. Затем блок 2 отключает входную информацию от сформированного электрического ее изображения на среде С моделианалога 3.

Происходит растекание в электропроводной среде R заряда, накопленного в емкостной части модели-аналога 3. Затем в задаваемый

момент времени, зависящий от необходимой степени иррадиации, включается блок 4 и регистрируется скомпенсированное изображение. Выставляя требуемое пороговое значение компенсации входных сигналов в блоке 4 (например, можно уменьшить яркость изображения),

тем самым регулируем толщину центральной части изображения объекта, регистрируемую блоком 4.

Одновременно для подчеркивания центра изображения нужно усилить верхнюю часть его по амплитуде и срезать нижнюю (режим ограничения и нелинейного усиления предусмотрен в целом ряде .регистрирующих и -опознающих устройств).

В результате таких преобразований с момента отключения блока / от блока 3, блок 4 может непрерывно формировать для регистрации или дальнейщего преобразования значительно минимизированную по избыточности входную информацию. Причем вывод на регистрацию возможен в течение всего этяпя растекания изображений. При этом реализующее устройство упрощается, так как связь бллка 2 и4 может быть исключена.

Весьма перспективным является использование полупроводниковой структуры для реализации блоков /-4.

Важное значение имеет эффект интерполяции изображения на модели-аналоге 3, дающий возможность почти не искажая исходную информацию обходиться минимумом коммутирующих.точек.

Предмет изобретения

Способ уменьшения избыточной площади изображения, основанный на преобразовании

поля физических .параметров в электрический рельеф, пространственном размытии электрического рельефа, считывании его и регистрации считанных сигналов, отличающийся тем, ления центральной части изображения, тослечто, с целью повыщекия зффектив1ности выдепреобразования поля физических параметров в электрический рельеф, электрические заряды накапливают до значения, соответствующего максимуму входных физических пар:аметров,

а считанные электрические сигналы ограничивают по минимуму амплитуды и затем усиливают.

UJ

ч

йХ

4j

-X