RU1785017C - Устройство дл выделени контура изображени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике. Его использование в системах формировани  контуров изображени  позвол ет расширить область применени  за счет выделени  контура изображени  при нескольких задани х  ркости . Устройство содержит блок 1 сканировани , синхрогенератор 2, регистр 8, счетчики 9-11, дешифраторы 12, 13, блок 20 пам ти, триггер 21 и элемент И 22. Благодар  введению регистров 4-7, блоков 14- 16 сравнени  и групп 17-19 элементов И, в устройстве обеспечиваетс  выделение всех контуров, образованных границами областей изображени , имеющих различные градации  ркости, различаемые устройством . 2 ил., 1 табл.

Description

Ok/if

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах, формирующих контуры изображени .

Известно устройство дл  считывани  графической информации, содержащее блок сканировани , элемент квантовани  на два уровн , синхрогенератор, счетчик, три триггера, три элемента И, и элемент ИЛИ. Недостатком известного устройства  вл етс  низкое быстродействие и узкие функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  устройство дл  считывани  графической информации, содержащее блок сканировани , элемент квантовани  на два уровн , синхрогенератор , три счетчика, три триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, четвертый и п тый элементы И, два дешифратора, блок пам ти. Недостатками прототипа  вл ютс  узка  область применени , поскольку прототип не позвол ет достоверно выдел ть контуры изображений при нескольких градаци х  ркости изображени .

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства за счет выделени  контура изображени  при нескольких градаци х  ркости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  выделени  контура изображени , содержащее синхрогенератор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика и с первым входом элемента И, выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, первый выход которого подключен к входу записи блоха пам ти, первый выход блока сканировани  подключен к счетному входу второго счетчика к входу сброса третьего счетчика, счетный вход которого соединен с вторым выходом первого дешифратора, выходы второго и третьего счетчиков соединены с информационными входами первого регистра, выход третьего счетчика соединен с адресным входом блока пам ти, третий выход дешифратора соединен с входом считывани  блока пам ти, и вторым входом элемента И, второй дешифратор, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими информационными входами первого регистра, а третий выход соединен со счетным входом триггера, выходы первого регистра и триггера  вл ютс  соответст- венно первым и вторым выходами устройства, введены второй, третий, четвертый и п тый р уистры, три группы элементов И, три блока сравнени  и аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с вторым выходом блока

сканировани , а выход - с информационным входом второго регистра, выход которого соединен с информационным входом блока пам ти и первыми входами элементов

И первой группы, выходы третьего и четвер-- того регистров соединены с первыми входами соответственно элементов И второй и третьей групп, вторые входы элементов И трех групп объединены и соединены с выхо0 дами п того регистра, синхронизирующий и информационный входы которого  вл ютс  управл ющим и информационным входами устройства, выходы первой группы элементов И соединены с первыми входами перво5 го и второго блоков сравнени , выходы второй группы элементов И соединены с вторыми входами второго блока сравнени  и с первыми входами третьего блока сравнени , выходы элементов И третьей группы

0 соединены с вторыми входами первого и третьего блоков сравнени , выходы больше , равно и меньше первого, третьего и второго блоков сравнени  соединены со- ответственнено с первого по дев тый входа5 ми второго дешифратора, первый и второй выходы первого дешифратора соединены соответственно с синхронизирующими входами третьего и второго регистров, выход элемента И соединен с синхронизирующим

0 входом четвертого регистра, четвертый выход первого дешифратора соединен с синхронизирующим входом первого регистра и установочным входом триггера, выход блока пам ти соединен с информационным

5 входом четвертого регистра.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  выделени  контура изображени ; на фиг. 2 - структурна  схема второго дешифратора.

0 Устройство дл  выделени  контура изображени  содержит блок 1 сканировани , синхрогенератор 2, аналого-цифровой преобразователь 3, второй, третий, четвертый, п тый регистры 4-7, первый регистр 8, пер5 вый, второй и третий счетчики 9-11, первый и второй дешифраторы 12 и 13, первый, второй и третий блоки 14-16 сравнени , .перва , вторую и третью группы 17-19 элементов И, блок 20 пам ти, триггер 21 и

0 элемент И 22. Информационный и управл ющий - 23 и 24 - входы устройства соединены соответственно с информационным и синхронизирующим входами п того регистра . Первый 25 и второй выходы 26 устройст5 ва соединены соответственно с выходами первого регистра и триггера.

Второй дешифратор 13 (фиг. 2) содержит элементы 27-31 с первого по п тый, элемент 32 И-НЕ и элемент 33 ИЛИ. Пер- вый, второй и третий выходы дешифратора

13 соединены соответственно с выходами элементов 33, 31 и 32.

Устройство работает следующим образом .

Блок 1 осуществл ет построчное сканирование изображени , формиру  видеосигнал на первом выходе и импульс, передний фронт которого соответствует началу строки развертки, на втором выходе. Этот импульс поступает на счетный вход счетчика

10координаты X и на вход сброса счетчика

11координаты Y. Видеосигнал с выхода блока 1 поступает на аналого-цифровой преобразователь 3, на выходе которого формируетс  n-разр дный цифровой код дл  каждой точки (элемента) изображени  соответствующий градации  ркости; общее число градаций  ркости равно 2. Счетчик 9 подсчитывает число синхроимпульсов с генератора 2, поступающих на него за период одного такта работы устройства (анализа одного элемента изображени ). Выходы счетчика 9 подключены к входам дешифратора 12, на выходах которого с первого по четвертый последовательно формируютс  сигналы, управл ющие очередностью работы узлов устройства. На выходе элемента И 22 импульс по вл етс  в момент времени между третьим и четвертым выходными сигналами дешифратора 12. Таким образом, емкость счетчика 9 равна 4. Емкости счетчиков 10 и 11 равны соответственно числу строк изображени  и числу элементов в строке. Разр дность всех регистров равна п; такова же разр дность  чеек пам ти блока 20. Группы 17-19 состо т из п элементов И, первый и второй входы, например, некоторого элемента И группы 17 соединены соответственно с одноименными выходами регистров 4 и 7; остальные элементы И групп 17 - 19 подключены аналогично.

Исходное состо ние всех последова- тельностных блоков - нулевое.

При анализе некоторого текущего элемента изображени  с координатами (X, Y), импульсом с первого выхода дешифратора

12осуществл етс  запись в регистр 5 содержимого регистра 4 (предыдущего элемента изображени ), а также запись содержимого регистра 4 в блок пам ти по адресу Y-1, определ емому содержимым счетчика 11 в текущий момент времени. Затем по адресу вторым импульсом - с второго выхода дешифратора 12 в регистр 4 записываетс  значение  ркости текущего элемента изображени . Этим же сигналом инкремен- тируетс  содержимое счетчика 11, формирующего адреса элементов координаты Y. (При обработке .элементов некоторой строки от текущего номера до конца строки в

блоке пам ти 20 хран тс  коды  ркости элементов предыдущей строки, а в  чейках с первой до текущей - коды значений  ркости текущей строки, которые будут использова- 5 ны при анализе элементов следующей строки ).

Импульсом с третьего выхода дешифратора 12 осуществл етс  считывание информации из блока 20 пам ти, и, кроме того, с

0 запаздыванием в полтактэ, за счет совпадени  сигналов с синхрогенератора 2 и третьего выхода блока 12 подаетс  сигнал записи на регистр 6, и в него записываетс  содержимое соответствующей  чейки блока 20

5 пам ти.

Таким образом, к моменту окончани  сигнала с третьего выхода дешифратора 12 в регистрах 4,5 и 6 хран тс  соответственно коды  ркости точек с координатами (X, Y),

0 (X,Y-1) и (Х-1, Y). Эти коды поступают на первые входы элементов И групп 17-19 соответственно , на вторые входы которых поступает код с выхода.регистра 7. В регистр 7 перед началом работы устройства занб5 ситс  код, соответствующий количеству градаций  ркости, анализируемых устройством (разр дность кода равна п). В общем случае, при необходимости различать 2 градаций  ркости, в старшие I разр дов регистра 7

0 занос тс  единичные значени , а в остальные (младшие) разр ды - нулевые значени  сигнала , п. (Контуром изображени  считаетс  в данном случае граница между лю- быми двум  смежными област ми

5 изображени , имеющими разные градации

 ркости). Естественно, что большей  ркости

изображени  соответствует больший код в

соответствующей  чейке блока 20 пам ти.

В блоках 14-16 сравнени  осуществл 0 етс  попарное сравнение кодов  ркостей элементов изображени , хран щихс  в регистрах 4-6, которые получаютс  из содержимого указанных регистров отсечением требуемого (в соответствии с содержимым

5 регистра 7) числа младших разр дов в блоках 17-19. Введем следующие обозначени : пусть точка с координатами (X, Y) - точка А (текуща ), В - точка с координатами (X, Y-1) и С - точка с координатами (Х-1, Y). Тогда с

0 выходов блоков 17-19 формируютс  усечен- ные значени  кодов  ркостей соответственно точек А, В и С. В блоке 14 производитс  сравнение кодов  ркостей точек А и С; если  ркость точки А больше, меньше или равна

5  ркости точки С, то сигнал по вл етс  на одном из выходов - соответственно Больше , Меньше или Равно блока 14. Аналогично нормируютс  сигналы на выходах блоков 15 (определ ющем разность  ркостей точек А и В) и 16 (опре/ч-гл ющс-м разность  ркостей точек В и С). Эта информаци  используетс  дл  распознавани  точек контура в соответствии с алгоритмом, представленным ниже и сведенным в таблицу. Этот алгоритм реализуетс  дешифратором 13 (фиг. 2), и реализует следующие вербальные услови :

а)в любом случае (дл  трех точек) имеют место не более трех различных градаций  ркости;

б)дл  трех точек имеетс  27 возможных различных соотношений градаций их  ркостей;

в)р д соотношений эквивалентны (например , при любой  ркости при одинаковых  ркост х точек сочетание сигналов на выходах блоков сравнени  одно и то же};

г)общее число различных по выходным сигналам с блоков сравнени  сочетаний  ркостей равно 13.

Информаци  о координатах обнаруженной точки контура записываетс  на четвертом такте работы счетчика 9, сигналом с четвертого выхода дешифратора 12 в регистр 8; в него же записываетс  с дешифратора 13 поправка по координате X (первый выход блока 13) и Y (второй выход). Эти поправки соответственно формируютс  на выходах элементов 33 и 31, причем на выходах элементов 27,28 и 29 соответственно формируютс  сигналы частных поправок по координате X соответственно дл  комбинаций  ркостей точек, отраженных в таблице в строках 2, б и 10.

Таким образом, координаты X и Y обнаруженной точки контура определ ютс  данными счетчиков 10 и 11, а также поправками х и у к ним; иначе говор , и .

Сигнал о наличии контурной точки по вл етс  на выходе элемента 32 и записываетс  в триггер 21 готовности, который устанавливаетс  в соответствующее состо ние одновременно с регистром 8.

Запись предварительной информации о числе градаций  ркости, распознаваемых устройством, записываетс  в регистр 7 перед началом работы устройства путем подачи на информационный вход соответствующего кода, а затем - на синх- ровход - импульса записи на управл ющем входе 24 устройства.

Таким образом, устройство позвол ет корректно получать контуры изображени  при произвольном количестве различных градаций  ркости, которое можно измен ть по требованию пользовател , причем выдел ютс  все контуры, образованные границами областей изображени , имеющих

различные градации  ркости, различаемые устройством.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  выделени  контура изображени , содержащее блок сканировани , синхронизатор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика и с первым входом элемента И, выход первого счет- чика соединен с входами первого

   0 дешифратора, первый выход которого подключен к входу записи блока пам ти, первый выход блока сканировани  подключен к счетному входу второго счетчика и к входу сброса третьего счетчика, счетный вход ко5 торого соединен с вторым выходом первого дешифратора, выходы второго и третьего счетчиков соединены с информационными входами первого регистра, выход третьего счетчика соединен с адресным входом бло0 ка пам ти, третий выход дешифратора соединен с входом считывани  блока пам ти и вторым входом элемента И, второй дешифратор , первый и второй выходы которого соединены с соответствующими информа5 ционными входами первого регистра, а третий выход соединен с счетным входом триггера, выходы первого регистра и триггера  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами устройства, отлмчающе0 е с   тем, что, с целью расширени  области применени  устройства за счет выделени  контура изображени  при нескольких градаци х  ркости, оно содержит второй, третий , четвертый и п тый регистры, три

   5 группы элементов И, три блока сравнени  и аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с вторым выходом блока сканировани , а выход - с информационным входом второго регистра, выход кото0 рого соединен с информационным входом третьего регистра, информационным входом блока пам ти и первыми входами элементов И первой группы,выходы третьего и четвертого регистров соединены с первыми

   5 входами соответственно элементов И второй и третьей группы, вторые входы элементов И трех групп объединены и соединены с выходами п того регистра, синхронизирую- . щий и информационный входы которого  в0 л ютс  управл ющим и информационным входами устройства, выходы первой группы элементов И соединены с первыми входами первого и второго блоков сравнени , выходы второй группы элементов И соединены с

   5 вторыми входами второго блока сравнени  и с первыми входами третьего блока сравнени , выходы третьей группы элементов И соединены с вторыми входами первого и третьего блоков сравнени , выходы больше , равно и меньше первого, третьего

   и второго блоков сравнени  соединены соответственно с первого по дев тый с входами второго дешифратора, первый и второй выходы первого дешифратора соединены соответственно с синхронизирующими входами второго и третьего регистров, выход

   элемента И соединен с синхронизирующим

   входом четвертого регистра, четвертый выход первого дешифратора соединен с синхронизирующим входом первого регистра и установочным входом триггера, выходы блоков пам ти соединены с информационным входом чет- вертого регистра