RU1837335C - Устройство дл селекции изображений - Google Patents

Description

На основании отсчетов Ci, j формируютс  отсчеты преобразованного изображени 

bi.j-UCij -(2)

t - 1

Причем bi.j будут равны 1 дл  элементов, которые удовлетвор ют уравнению (1 и нулю , если не удовлетвор ют. В результате таких преобразований аналоговое изображение преобразуетс  в бинарное, которому фону и области о окрестности максимума рефлексов будет присвоен уровень логического нул , а област м рефлексов с высокой скоростью изменени   ркости в окрестности рефлекса будет присвоен уровень логической единицы. В зависимости от скорости изменени  скорости о окрестности экстремума рефлекса изображение может представл ть собой изображени  без отверстий, либо содержащее отверсти . Отверсти  будут , соответствовать области экстремума. --: Алгоритм селекции объектов, принадлежащих данному классу, включает разбиение объектов и отверстий в них, измерение длины внешнего периметра объектов и отверстий , принадлежащих им, а также площадей как объектов, так и отверстий подробно приведен в описании прототипа.

Местоположение экстремума рефлекса и величина отсчета, соответствующего экстремуму , определ етс  в результате сравнени  отсчетов дл  областей объектов и отверстий, прмнадлежаа их им, путем последовательного сравнени  отсчетов данных областей и нахождение среди них максимального. Таким образом, дл  каждого рефлекса будет отмечено местонахожде- ние его экстремума .и величина амплитудного уровн .

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства дл  селекции изображений; на фиг.2 - структурна  схема анализатора; на фиг.З - структурна  схема формировател  области градиентов; на фиг.4 - структурна  схема селектора экстремума; на фиг.5 - структурна  схема блока синхронизации; на фиг.6 - структурна  схема блока выдачи; на фиг.7 - схема формировател .

Устройство дл  селекции изображений (фиг.1) содержит телевизионный датчик 1, блок синхронизации 2, анализатор 3, коммутатор 4, блок 5 измерени  длин контуров, элемент б задержки, схему 7 сравнени , блок 8 селекции контуров, блок 9 формировани  кода изображени , блок 10 пам ти, дешифратор 11, блок 12 анализа, блок 13 управлени , регистр 14, блок 15 суммировани , счетчик 16, элемент 17 НЕ, элемент 18 И, первый коммутатор 19, блок 20 выдачи,

третий коммутатор 21, генератор 22 та кто-, вых импульсов.

Анализатор (фиг.2) содержит аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 23, форммрователь 24 области градиентов, элемент 25 И, селектор 26 экстремума.

Формирователь области градиентов (фиг.З) содержит селектор 27, формирователь 28 единичных сигналов, регистр 29,

элемент 30 ИЛИ.

Селектор экстремума (фиг.4) содержит узел 31 зедержки, элемент 32 задержки, элемент 33 НЕ, коммутатор 34, схему сравнени  35, элементы 36 задержки, элемент 37

5 ИЛИ, элемент 38 И, два ОЗУ 39. 40. .

Блок синхронизации (фиг.5) содержит триггер 49, триггер 50, элемент 51 И, элемент 52 зедержки, схему 53 сложений по модулю 2.

0 БЛОК выдачи (фиг.6) содержит коммутатор 54, узел выдачи 55.

Формирователь (фиг.7) содержит два дешифратора 56, 57, триггер 58.

Устройство работает следующим обра5 зом.

При поступлении тактовых импульсов с выхода генератора 22 тактовых импульсов на вход счетчика 41 блока 2 синхронизации, на выходе счетчика 41 формируетс  после0 довательность кодов, определ юща  текущую координату элемента I в строке. Данна  последовательность поступает на входы формирователей 43, 44, на выходе которых формируютс  соответственно строчные

5 синхроимпульсы, длительность которых определ ет размер анализирующего окна вдоль строки. С выхода переноса счетчика 41 на вход счетчика 42 поступают импульсы, частота которых равна частоте строчной

0 развертки телевизионного датчика и в п раз ниже тактовой частоты. Последовательность кодов на выходе счетчика 42 определ ет текущую координату j строки и поступает на вход формирователей 45, 46,

5 47, на выходе которых формируютс  соответственно кадровые синхроимпульсы, импульсы , длительность которых определ ет размер анализирующего окна поперек строк, и гас щие импульсы. Последователь0 ности кодов с выходов счетчиков 41, 42 через третий вход анализатора 3 на информационный вход ОЗУ 40 селектора 26 экстремума. Синхроимпульсы с выходов формирователей 43, 45 через первый выход

5 блока 2 синхронизации поступают на вход синхронизации телевизионного датчика 1.

Входное изображение в процессе его строчного сканировани  телевизионным датчиком 1 поступает с его выхода через первый вход анализатора на вход АЦП 23, с

выходJ которого элементы изображени  поел едо

мирофтел  24 области градиентов на вход селек-ора 27, который предназначен дл  выделени  и временного хранени  локальной области размерами, например, 3X3 (та изображени  и состоит из после- льно соединенных регистров сдвига.

элеме до ват Он и

его PC

1ательно поступают через вход фореет дев ть выходов, каждый из которых соответствует элементу изображени  из ло; сальной области. С выхода 27 коды элеме нтов изображени  текущей локальной области поступают на первый вход формировател  28 единичных сигналов. На второй вход формировател  28 с выхода регистра 29 поступает код пороговой величины, который записываетс  в этот регистр перед на- работы устройства. В формирователе 28 oq ществл етс  операци  в соответствии cypat нением(1) с учетом данных таблицы 1. На вь ходе формировател  28 формируетс  код, наличие единицы хот  бы в одном из зр дов свидетельствует о существовании о эласти рефлекса, а нулевой код свиде- тельствует о принадлежности данного элем нта изображени  либо фону, либо области экстремума. На выходе элемента 30 ИЛИ будет 1, если хот  бы в одном из раз- р до, кода, подаваемого с выхода формиро- вател  28 будет также 1. Таким образом, с первого выхода анализатора 3 на вход элемент; i 6 задержки и вход блока 5 измерени  длин контуров поступают отсчеты бинарного изображени  в соответствии (2) при наличии разрешающего уровн  на втором входе элемента 25 И, который поступает через вторе и вход анализатора 3 с выхода элемента 48 14 во врем  считывани  кода изображени .

Код с выхода АЦП 23 анализатора 3 также поступают через первый вход селектора 26 экстремума, где задерживаетс  на врем , равное задержки обработки изображена элементе б задержки и в блоке 9

ни 

фор

ировани  кода изображени .

Остановка блоков устройства в исходное (юсто ние, определение длины контуров , площади, регистрации амплитудного местонахождени  экстремума и выдача инфор

ации осуществл етс  за счет подачи

этом (III...I

импульса на вход Пуск устройства. При счетчик устанавливаетс  в состо ние

I), триггер 49 блока 2 синхронизации

переводитс  в состо ние Г. С приходом кадр эвого гас щего импульса с выхода фор- мирсвател  47 на тактовый вход триггера 50, тзиггер 50, на входы элементов 48, 51 подает разрешающий уровень 1, который сохр ш етс  на его выходе до прихода следующего кадрового гас щего импульса.

Триггер 49 при этом устанавливаетс  в исходное состо ние. Таким образом, на выходе элемента И 48 формируетс  строб анализирующего окна, на выходе элемента 5 И 51 формируетс  строб во врем  действи  гас щего импульса, на выходе схемы 53 сложени  по модулю 2 формируетс  импульс длительностью в один такт в момент изменени  уровн  на выходе триггера 50 от 1 к О

0 и от 0 к 1. Во врем  считывани  кздра с п того выхода блока 2 синхронизации на вход элемента 18 И подаетс  уровень 0, запрещающий выдачу информации. Во врем  действи  кадрового гас щего синхроим5 пульса с четвертого выхода блока 2 синхронизации на управл ющие входы блока 5 измерени  длин контуров, блока 8 селекции контуров, блока 15 суммировани  подаетс  уровень 1, осуществл   установку данных

0 блоков в исходное состо ние. Одновременно уровень 1 поступает на управл ющий вход коммутатора 54 через на вход начальной установки блока 20 выдачи, обеспечива  подачу кода (И..11) на управл ющий вход

5 узла коммутации, а также на вход начальной установки селектора 26 анализатора 3, обеспечива  подачу тактовых импульсов через элемент 38 И на вход занесени  ОЗУ 39, 40, записыва  при этом в ОЗУ 39 код.(00...00).

0 За счет запуска блока 13 управлени  импульсом с шестого выхода блока 2 синхронизации осуществл етс  перебор всех адресов ОЗУ 39,40селектора 26 экстремума узла 3 анализа и аналогично ОЗУ в блоках 5,

5 8, 15 до тех пор пока код счетчика не будет нулевым.

Определение длины контуров, площади , регистрации амплитудного уровн  и местоположени  экстремумов осуществл етс 

0 во врем  считывани  кадра. На первый управл ющий вход коммутатора 19 и управл ющие входы коммутаторов 4, 21 подаетс  1, обеспечива  подключение выхода регистра 14 через коммутатор 19 к адресному входу

5 блока 8 селекции контуров, а также подключение к адресному входу блока 5 измерени  длины контуров выхода блока 8 селекции контуров и выхода регистра 14 через коммутатор 4, и, кроме того подключение к адрес0 ному входу блока 15 суммировани  и блока 23 арифметического, выхода бло.ка 10 пам ти и выхода регистра 14 через коммутатор 21. При этом код на адресном входе блока 5 измерени  длин контуров определ етс  ко5 дом номера объекта и кодом номера контура , а код на адресном входе блока 15 суммировани  и анализатора 3 определ етс  кодом номера объекта и кодом номера отверсти . Сигналы с первого выхода блока 5 измерени  длин контуров, соответствующие граничным элементам изображени  на вход блока 8 селекции контуров. Бинарные сигналы, задержанные на элементе б задержки поступают на второй информационный вход блока 9 формировани  кода изобрэже- ни , с выхода блока 9 импульс длительностью в один такт соответствует начальному элементу изображени  и поступает на суммирующий вход счетчика 16, увеличива  его год на единицу и код которого определ ет текущий номер объекта. Код номера объекта со второго выхода блока 9 поступает на вход регистра 14 и дешифратора 11, на выходе которого будет 1, если код на его входе больше нул . При этом условии код номера объ- екта заноситс  в регистр 14, С первого выхода блока 8 селекции контуров на первый адресный вход блока 10 пам ти и на вход схемы 7 сравнени  поступает код, имеющий одинаковое значение дл  всех св з- ных элементов. Причем, код элементов, соответствующих внешнему периметру объекта будет (00001), первому внутреннему отверстию (00011) и т.д. На второй адресный вход блока 10 пам ти и второй вход схемы 1 сравнени , посто нно подан код (00001),

На выходе блока 12 анализа уровень 1 будет соответствовать дл  всех элементов объектов, которые охватывает внешний контур , и при поступлении на вход блока 15 суммировани  в нем по соответствующей совокупности адресов будет сформирован код, соответствующий площади каждого объекта и площади отверсти , принадлежащего соответствующему объекту.

Во врем  строба анализирующего окна, поступающего через элемент задержки 32 на управл ющий вход коммутатора 34, коды с выхода узла 31 задержки через коммутатор 34 поступает на информационный вход ОЗУ 39 и на один из входов схемы 35 сравнени , на второй вход которой поступает коде выхода ОЗУ 39 больше, чем на выходе. При этом нз выходе элемента 38 И формируетс  импульс записи, занос  код в ОЗУ 39, соответствующий данному уровню и в ОЗУ 40 координаты i и j, соответствующие этому уровню. В конце кадра считывани  по соответствующим адресам записаны уровни элементов, соответствующих экстремумам и их координаты.

По завершению считывани  кадра устройство переходит в режим выдачи информации . При этом на вход блока 13 управлени  подаетс  импульс, который обеспечивает перебор кодов счетчика 16 и узла 55 выдачи блока 20 выдачи. С выхода элемента 18 И снимаютс  импульсы, наличие которых  вл етс  признаком присутстви  информации на выходе устройства. С

выхода коммутатора 21 получаем код, соответствующий коду номера объекта и номера отверсти  в нем, с выхода блока 15 суммировани  получаем код, соответствующий площади объекта и отверстий, со второго выхода блока 5 измерени  длин контуров получаем код, соответствующий внешнему периметру объекта и периметру отверстий, и со второго выхода анализатора 3 получаем информацию о координатах экстремумов рефлексов и их уровне.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  селекции изображений , содержащее телевизионный датчик, элемент задержки, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и тактовыми входами блоков формировани  кода изображений, управлени , выдачи данных, измерени  длин контуров , селекции контуров, пам ти, анализа, тактовым входом блока суммировани  и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к входу элемента НЕ, первому управл ющему входу первого коммутатора, управл ющим входам второго и третьего коммутаторов и первому выходу блока управлени , вход сброса которого соединен с выходом счетчика, первым информационным входом первого коммутатора и управл ющим входом блока формировани  кода, изображений, информационный вход которого подключен к выходу элемента задержки , первый выход -- к входу суммировани  счетчика, а,второй выход - к входу дешифратора и информационному входу регистра , управл ющий вход которого соединен с выходом дешифратора, управл ющим входом блока пам ти и информационным входом блока анализа, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента сравнени  и информационным входом блока пам ти, первый адресный вход которого подключен к первому информационному входу третьего коммутатора, первому выхо- . ду блока селекции контуров и первому входу элемента сравнени , второй вход которого соединен с первым установочным входом устройства и вторым адресным входом блока пам ти, выход которого подключен к первому информационному входу второго коммутатора, второй информационный вход которого соединен с вторым информационным входом третьего коммутатора и первым выходом блока выдачи данных, второй выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, управл ющий вход - к второму выходу блока управлени , а информационный вход - к второму выходу блоха селекции контуров, информационный вход которого подключен к первому выходу блока измерени  длин контуров, первый улрав- п ющий вход - к третьим информационным входам второго и третьего коммутаторов и выходу первого коммутатора, а второй управл ющий вход - к управл ющим входам блока измерени  длин контуров и блока суммировани , первый информационный вход которого соединен с оыходом блока анализа , второй информационный вход - с выходом второго коммутатора и первым выходом устройства, а выход  вл етс  вторым выходом устройства, выход третьего коммутатора подключен к второму управл ющему входу блока измерени  длин контуров, третий управл ющий вход которого  вл етс  управл ющим входом устройства, информационный вход блока измерени  длин контуров соединен с информационным входом элемента задержки, а второй выход  вл етс  третьим выходом устройства, выход регистра подключен к второму информационному входу первого коммутатора , второй управл ющий вход которого соединен с выходом элемента НЕ, установочные входы блока суммировани  и блока формировани  кода изображени   вл ютс  вторым установочным входом устройства, установочный вход блока анализа  вл етс  третьим установочным входом устройства, выход элемента И  вл етс  четвертым выходом устройства, отличающеес  тем, что. с целью повышени  точности селекции изображений за счет выделени  областей рефлексов независимо от их амплитудного уровн  и неравномерности фона изображени , в него введены блок синхронизации и анализатор, информационный вход которого соединен с выходом телевизионного датчика , первый и второй синхровходы - с одноименными выходами блока синхронизации , вход начальной установки - с третьим выходом блока синхронизации и

   5 0

   управл ющими входами блока измерени  длин контуров, и блока выдачи данных, тактовый вход - с оыходом генератора тактовых импульсов и тактовым входом блока синхронизации, адресный вход - с выходом второго коммутатора, первый выход - с входом элемента задержки, а второй выход  вл етс  п тым выходом устройства, информационный вход блока синхронизации подключен к входу занесени  кода счетчика и  вл етс  информационным входом устройства, четвертый выход бпока синхронизации подключен к синхронизирующему входу телевизионного датчика, п тый вы- 5 ход- к третьему входу элемента И, а шестой выход - к входу Пуск блока управлени .
2. 2. Устройство по п.1. отличающее- с   тем, что анализатор содержит аналого- цифровой преобразователь(АЦП), формирователь области градиентов, элемент И, селектор экстремума, аналоговый вход АЦП  вл етс  информационным входом анализатора , тактовый вход АЦП  вл етс  тактовым входом анализатора и подключен к тактовым входам формировател  области градиентов и селектора экстремума, информационный вход которого соединен с выходом АЦП и информационным входом формировател  области градиентов, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого  вл етс  первым выходом анализатора, а второй вход соединен с входом занесени  информации селектора экстремума и  вл етс  первым синхровходом анализатора, адресный вход селектора экстремума  вл етс  адресным входом анализатора, вход начальной установки .селектора экстремума  вл етс  входом начальной установки селектора экстремума  вл етс  входом начальной установки анализатора, а выход - вторым выходом анализатора.

   0

   5

   0

   5

   0

   &х. afy ft

   BxJ+

   гз

   г&

   Ш2

   (рие.2

   - 

   /5

   &ш. 1

   -

   26

   fft/y.2 -

   ж ъ

   8&/Х.

   to

   ro n r

   CO

   Ъй упр.

   VВход н.у.

   . 1-й упр. 8.

   Кой ЧМП -f,

   ljOO °|Ч|000|

   if «.... el|

   +

   55

   з

   to. /

   Фиг. 6

   Фиг. 7