Устройство для обработки растровых двухградационных изображений Советский патент 1980 года по МПК G06K9/00 H04N5/14 

Изобретение относится к вычислитель ной технике, в частности к устройствам для анализа и распознавания изображений и может быть использовано для выделения в растровом пвухградадиониом изображении нескольких одаосвязных фигур простой формы. Известны устройства выделение связанных фигур в растровом двухградаци- онном изображении, в которых область выделения объекта определяется оператором l. Такие устройства обладают весьма малым быстродействием и не пригодны для использования в автоматических системах распознавания. В устройстве выделение объекта, изоб ражение которого представлено не более чем одной хордой в каждой строке растр производится по признаку связности хорд ссютавл$1ющих изображение объекта. Две хорды, расположенные на соседних строках изображения, считаются связанными в том случае, если некоторая часть хорды на строке j + 1 (текущая строка) лежит на том же расстоянии от начала строки, что и некоторая часть хорды, расположенной на строке j (предыдущая строка). Описанное устройство является автоматическим и обладает высоким быстродействием . Однако данное устройство выделяет лишь один объект растра и теряет работоспособность при наличии в растре одиночных помеховых хорд. Это происходит вследствие того, что в устройстве анализ принадлежности хордь объекту производится по первой проходящей в строке хорде независимо от того, принадлежит или пет она объекту. Наиболее близким по технической сущности к предоагаемому техническому решению является устройство для обработки растровых двухградационнъпс изображений, содержащее блоки анализа сигналов видеострок, каждый из которых содержит ключи, логический узел, элемент задержки, элемент И, управляющий узел, одни из

ыходов которого подключены к соответтвующим входам первых регистров сдвиа, ключей и одаому из входов логичеоого элемента И, блок сканирования, подключенный ко входам первых регистров j двига з.

При обнаружении частички блок сканирования выдает сигнал, удостоверякмций наличие частички (рабочий сигнал) . Ра бочий сигнал поступает на вход тактируе- ю мого сдвигающего регистра, который . выполняет роль линии задержки, принимающей рабочие сигналы и выдающий их в последовательности приема с задержкой во времени на длительность периода15

строчной развертки. В устройстве предусмотрен логический блок, первый вход которого соединен с выходом блока сканирования, а второй вход - с выходом сдвигающего регистра. Таким образом- 20 индикация частицы осуществляется путем сравнения рабочего и задержанного рабочего сигналов. Если оба эти сигнала одновременно действуют на входах логического блока, - частица присутствует. 25 Отсутствие рабочего сигнала при наличии задержанного рабочего сигнала говорит об окончании частицы. При этом логический блок вьфабатьтает поступающий на счетчик счетный сигнал.30

Указанное устройство способно подсчитьюать в реальном масштабе времени количество объектов в кадре без нарущеНИН работоспособности при действии одиночных помеховых хорд.35

Недостатком данного устройства 5тлэ- ется невозможность получить разделенные изображения объектов, находящихся в растре. Это объясняется тем, что после логического блока теряется информация 40 о величинах хорд, а также о принадиеЖ кости их разным объектам.

Цель изобретения - расширение области применения за счет выделения в изображении нескольких разделенных объеЕ-45 тов.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит в каждом ив блоков анализа сигналов вндеострок второй и третий регистры сдвига и узел задания SO приоритета, выход первого регистра сдвига подключен через последовательно соединенные первый ключ, второй и третий регистры сдвига и второй ключ к одному из входов логического узла, друто& вход 55 которого соединен с выходом блока сканирования и одним из входов первого , а выход второго регистра сдвига по/включен к одному из входов второго и другому вхо;: элемента И, причем дополнительные выходы узла управления логического узла каждого блока анализа сигналов видеострок соединены с соответствующими входами узлов задания приоритетов других блоков анализа сигналов видеострок.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства,- на фиг. 2 - растровая развертка изображений Ц объектов, составленных из связанных хорд.

Устройство содержит блок 1 сканирования и И блоков 2 анализа сигналов видеострок, каждьш из которых содержит последовательно соединенные сдвигающий регистр 3, управляемый ключ 4, сдвигак Щие регистры 5 и 6, управляемый ключ 7, логический узел 8, элемент 9 задержки, который исключает возможность обработки одного и того же объекта сразу несколькими блоками 2, узел 10 задания приоритета, узел 11 управления и элемент 12 И. При этом выход сдвигающего регистра 5 соединен с оставшимися входами управляемого ключа и элемента 12 И. Первый выход узла 11 управления соединен с обнуляющим входом регистра 3, второй выход - с управляющими входами управляемых ключей 4 и 7, а третий с обнуляющим входом сдвигающего регистра 5. Четвертый выход узла 11 управления и выход логического узла 8 в каждом блоке 2 анализа сигналов видеострок соединены с соответствующими входами узла 10 задания приоритета всех остальных блоков 2. Выход блока I сканирования соединен в каждом блоке 2 со входом регистра 3, вторым вход управляемого ключа 4 и вторым входом логического узла 7.

Сдвигающие регистры 3, S, 6 осуществляют задержку строки изображения на период строчной развертки и вместе с ключами 4 и 7, логическим узлом 8, выполняющим функцию логического (умножения, узлом 11 управления и элементом И 12 отделяют изображение заданного объекта (фиг. 2, пунктирные контуры) от изображений других объектов и одиночных помеховых хорд (фиг. 2, утолщенные одиночные линии). Узлы 10 задания приоритета вместе с элементами 9 задержки .решают задачу распределения изображени объектов по блокам 2 анализа сигналов видеострок.

Устройство работает следующим о разом. Для каждого опока 2 анализа сигнало видеосгрок существует два режима работы; режим поиска объекта, когда в нем н происходит обработка изображения объекта и режим выделения объекта. Процесс работы одного блока анализа сигналов видеострок многоканального уст ройства происходит следующим образом. В режиме поиска объекта по сигналу узла 11 управления ключ 4 подключает входное напряжение блока 2 с выхода блока 1 на вход регистра 5, а ключ 7 выход регистра 6 на первый вход логического узла 8. Таким образом на оба входа логического узла 8 одновременно поступают напряжения, соответствующие текущей (с выхода блока сканирования) задержкой на период строчной развертки (с выхода регистра 6) строками изображения., С приходом первых двух перекрывак щихся хорд, сигнализирующих о начале объекта, на выходе узла 8 появляется высокий потенциал (А,j 1). По этому сигналу узел 1О задания приоритета вы- рабатывает импульс S , по которому узел 11 управления производит однократное обнуление регистра 5, с поМощью ключа 4 подключает выход регистра 3 н вход регистра 5, с помощью ключа 7 - выход регистра 5 на вход логического узла 8 и переводит регистр 3 в новый режим работы. Если в режиме поиска объекта регистр 3 после окончания записи в него каждой хорды обнулялся, то теперь такое обнуление будет производит ся лишь для тех хорд, которые не принад лежат данному объекту ( 5 О). Хорда же, принадлежащая объекту ( З 1), переписьтается из регистра 3 в регистр 5, после чего регистр 3 также обнуляется. Поскольку регистр 5 перед переходом в режим выделения объекта обнуляется, а из регистра 3 в него поступают лищь те хорды, которые принадлежат начавшемуся объекту, все помеховые (одиночные) хорды, а других объектов не про&иут на въпсод канала через элемент И 12, который открьюается в режи ме выделения объекта узлом 11 управления. На входъ узла 10 задания приоритета в 1 -ом блоке 2 поступают сигналы А через элемент 9 задержки с выхода логического узла 8, въссодное напряжение Лл ( d i ) узлов 8 и Ри узлов 11 управления других блоков 2 (Pj 1, если j -и блок 2 находится в режикь выделения объекта и PJ О в режиме поиска). Узел 10 задания приоритета реализует следа-ющую логическую функцию ,(р), , .J/i где сигнал , прошедший через элемент 9 задержки. Очевидно, что переключение в режим выделения объекта (S4 1) реализуется для всех блоков 2, начиная со второго при одновременном выполнении двух уо« ловий: 1.все предыдущие блоки 2 (J i ) заняты обработкой другого объекта (P.j l, АЗ О), 2.последующие блоки 2 (3 1 ) находятся в режиме поиска объекта (P-j aQ А.} 1) или обрабатывают другие объек- ты (Р 1, Aj О). (Для первого блока 2 анализа сигналов видеострок достаточно выполнение условия 2). Элементы 9 задержки задерживают сигналы с выходов логических узлов 8, что исключает возможность обработки одного и того же объекта сразу несколькими блоками 2. Величина задержки возрастает с увеличением порядкового номера блока 2 анализа сигналов видеострок. Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает возможность получения разделеннък изображений П объектов. В отличие от известного устройства данное устройство, может быть использовано как для распознающих автоматов, работающих в реальном масштабе времени, так и для отображения (разделенных изображений объектов) на индикаторе с выхода каждого из блоков 2 анализа сигналов видеострок. Формула изобретения Устройство для обработки растровых двухградационных изображений, содержащее блоки анализа сигналов видеострок, каждый из которых содержит ключи, логический узел, элемент задержки, элемент И, yпpaвляюlЦIiй узел, .одни из . выходов которого подключены к соответствующим входам первых регистров сдвига, ключей и одному из входов логического элемента И, блок сканирования, подключеннъй ко входам первъос регистров сдвига отличающееся тем, что, с целью расширения области прим&773нения устройства за счет выделения в изображении нескольких разделенных объектов, оно содержит в каждом из блоков анализа сигналов видеострок второй и третий регистры сдвига и узел задания приоритета, выход первого регистра сдвиге подключен через последовательно соединенные первый ключ, вто(ой и третий регистры сдвига и ключ к одному из входов логического узла, другой вход которого соединен с выходом блока сканирования |И одним из входов первого ключа, а выход второго регистра сдвига по/включен к одному из входов второго и другому ъкору эп.емента И, причем дополнительные выходы узла управления

I II Г7

Lb

ft .

А, 508 логического узла каждого блока анализа сигналов видеострок соединены с соот- ветствующими входами узлов задания приоритетов других блоков анализа сигна- пов видеострок, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Либенсон М. Н. и др. Автоматизация распознавания телевизионных изобра- жений. М., Энергия. 1975, с. 70-74. 2. Ситовенко В. А и др. Селектор связных Автоматика и вычислительная техника , 1972, № 4, с. 66-68. 3. Патент ФРГ № 2355119, кл. Q 06 К iyOO, 27.01.77 (прототип).