RU1839264C - Устройство дл кодировани изображени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  использовани  в зрительных сенсорах Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее блок фотоприемных элементов, блок выделени  фрагментов изображени , блок анализа фрагментов изображени , блок приема граничных фрагментов изображени , блок, формировани  кода модул  вектора, блок синхронизации, введены блок попарного сравнени  элементов фрагмента изображени  и блок формировани  кода угла вектора За счет выделени  дополнительных признаков элементов изображени  обеспечиваетс  повышение точности устройства. 16 ил

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, а более конкретно к устройствам овода и предварительной обработки двухградационных изображений, и может быть использовано, например, при разработке зрительных сенсоров космических инспекционных роботов, читающих автоматов и т.п.

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

Устройство дл  кодировани  изображений содержит (фиг, 1) блок 1 фотоприемных элементов, блок 2 выделени  фрагментов изображени , блок 3 анализа фрагментов изображени , блок 4 попарного сравнени  элементов фрагмента изображени , блок 5 приема граничного фрагмента изображени , блок 6 формировани  кода модул  вектора , блок 7 формировани  кода угла вектора, блок 8 считывани  изображени  и блок 9 синхронизации.

Первый выход 10 блока 9 синхронизации соединен с входом 11 установки блока 1 фотоприемных элементов, а второй выход 12 - с тактовым входом 13 блока 8 считывани  изображени , выходы 14 которого подключены к соответствующим управл ющим входам 15 блока 1 фотоприемных элементов . Информационные входы 16 блока 2 выделени  фрагментов изображени  соединены с соответствующими выходами 17 блока 1 фотоприемных элементов, а первый 18, второй 19 и третий 20 управл ющие входы подключены соответственно к третьему 21, четвертому 22 и п тому 23 выходам блока 9 синхронизации. Входы 24 блока 3 анализа фрагментов изображени  соединены с выходами 25 блока 2 выделени  фрагментов изображени , а выход 26 подключены к входу 27 блока 9 синхронизации . Информационные входы 28 блока 5 приема граничного фрагмента изображени  соединены с соответствующими выходами 25 блока 2 выделени  фрагментов изображени , а первый 29 и второй 30 управл ющие входы подключены соответственно к шестому 31 и седьмому 32 выходами блока 9 синхронизации, Первый 33 и второй 34 информационные и управл ющий 35 входы блока 4 попарного сравнени  элементов фрагмента изображени  соединены соответственно с первым 36 и вторым 37 выходами блока 5 приема граничного фрагмента изображени  и восьмым выходом 38 блока 9 синхронизации. Управл ющий 39 и первый 40 и второй 41 счетные входы блока 7 формировани  кода угла вектора подключены соответственно к первому 42 и второму 43 выходами блока 4 попарного сравнени  элементов фрагмента изображени  и дев тому выходу 44 блока 9 синхронизации, дес тый выход 45 которого соединен с входами 46 и 47 считывани  соответственно блока 6 формировани  кода модул  вектора и блока 7 формировани  кода угла вектора. Счетный вход 48 блока 6 подключен к первому выходу 36 блока 5 приема граничного фрагмента изображени , а выходы 49 и 50 блоков 6 и 7  вл ютс  соответственно первыми и

вторыми выходами устройства,

Блок 1 состоит из М х N фотоприемных элементов (на фигурах не показаны), где М - количество столбцов; N - количество строк матрицы. Кроме того, в состав блока 1 могут

входить различные усилительные, согласующие , формирующие и другие элементы дл  обеспечени  формировани  на выходах 17 видеоимпульсов с требуемыми параметрами . Назначение блока 1 фотоприемных элементов - преобразование двумерного оптического изображени  обьекта в соответствующую совокупность электрических сигналов. Блок 1 может быть реализован на основе интегральных МДП фотодиодных

матриц, которые, в частности, позвол ют

считывать с них информацию по столбцам. Блок 2 выделени  фрагментов изображени  (фиг. 2) содержит сдвиговые регистры 51-53 по N+1 разр дов каждый, причем

входы младших N разр дов регистров 51,52 подключены к соответствующим информационным входам 16 блока 2, входы разрешени  записи регистров 52 и 51 соединены соответственно с первым 18 и вторым 19

управл ющими входами блока 2, сдвигающие входы регистров 51-53 подключены к третьему управл ющему входу 20 блока 2, а выходы старших трех разр дов каждого из регистров 51-53 соединены с соответствующими выходами 25 блока 2. Кроме того, выходы старших разр дов регистров 51 и 52 подключены к информационным входам младших разр дов регистров соответственно 52 и 53. Назначение блока 2 - обеспечение последовательной выдачи на выходах 25 фрагментов изображени , каждый из которых состоит из центрального bi и смежных ему восьми элементов (фиг. 12). Блок 3 анализа фрагментов изображени  содержит (фиг. 3) элементы И-ИЛИ 54, И-Н Е 55 и И 56. Входы элементов И-ИЛИ 54 и И-НЕ 55 подключены к соответствующим входам 24 блока 3, а входы и выход элемента И 56 - соответственно к одному из входов

24 блока 3, выходам элементов И-НЕ 55 и И-ИЛИ 54 и выходу 26 блока 3. Блок 3 предназначен дл  логического анализа значений элементов очередного фрагмента изображени  и выделени  среды них граничных

фрагментов, возможные конфигурации которых представлены на фиг. 16.

Блок 4 попарного сравнени  элементов фрагмента изображени  содержит (фиг. 4) асинхронный триггер 57, элементы И 58, 59 и элемент НЕ 60. Пераые входы элементов И 58,59 подключены к первому информационному входу 33, вторые входы - к управл ющему входу 35, а третий вход элемента И 59 - к второму информационному входу 34 блока 4. Вход и выход элемента НЕ 60 подключены соответственно к второму информационному входу 34 блока 4 и третьему входу элемента И 58, выход которого соединен с входом установки 1 триггера 57. Выход элемента И 59 подключен к второму выходу 43 блока 4, первый выход 42 которого соединен с инверсным выходом триггера 57. Назначение блока 4 - попарное сравнение между собой смежных элементов фрагмента .

Блок 5 приема граничного фрагмента изображени  содержит (фиг. 5) восьмиразр дный сдвиговый регистр 61 и элементы ИЛИ 62,63. Разр дные входы всех разр дов регистра 61, кроме разр дного входа старшего разр да, подключены к соответствующим информационным входам 28 блока 5, а разр дный вход старшего разр да соединен с выходом элемента ИЛИ 62, первый вход которого подключен к соответствующему информационному входу 28 блока 5. Первый управл ющий вход 29 блока 5 соединен со сдвигающим входом регистра 61, выход старшего разр да которого подключен к второму выходу 37 блока 5, первый выход 36 которого соединен с выходом элемента ИЛИ 63. Второй управл ющий вход 30 блока 5 подключен к первому входу элемента ИЛИ 63 и входу записи регистра 61, выход младшего разр да которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 62, 63. Сдвиговый регистр 61 вместе с элементом ИЛИ 62 образует схему кольцевого регистра сдвига. Назначение блока 5 - обеспечение одновременного (параллельного ) приема значений смежных элементов D2-D9 очередного граничного фрагмента изображени  и их ротаци .

Блок 6 формировани  кода модул  вектора содержит (фиг. 6) двоичный счетчик 64 и ключи 65. Информационные входы и выходы ключей 65 подключены соответственно к разр дным выходам двоичного счетчика 64 и выходам 49 блока 6, вход 46 считывани  которого соединен с управл ющим входом ключей 65 и входом установки О двоичного счетчика 64, счетный вход которого подключен к счетному входу 48 блока 6. Назначение блока 6 - формирование на выходах 49 признака элемента изображени , представл ющего собой код модул  вектора соответствующего граничного фрагмента изображени . Блок 7 формировани  кода угла вектора 5 содержит (фиг, 7) четырехразр дный двоичный счетчик 66, ключи 67 и элементы И 68 и ИЛИ 69. Информационные входы и выходы ключей 67 подключены соответственно к разр дным выходам двоичного счетчика 66

0 и выходам 50 блока 7. Счетный вход двоичного счетчика 66 соединен с выходом элемента ИЛИ 69, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому счетному входу 40 блока 7 и выходу

5 элемента И 68. Первый и второй входы последнего соединены соответственно с управл ющим 39 и вторым счетным входом 41 блока 7, вход 47 считывани  которого подключен к управл ющему входу ключей 67 и

0 входу установки О счетчика 66. Назначение блока 7 - формирование на выходах 50 признака элемента изображени , представл ющего собой код угла вектора соответствующего граничного фрагмента

5 изображени .

Блок 8 считывани  изображени  содержит (фиг. 8) двоичный счетчик 70 с коэффициентом пересчета М и дешифратор 71, информационные входы и выходы которого

0 подключены соответственно к разр дным выходам двоичного счетчика 70 и выходам 14 блока 8, а управл ющий вход дешифратора 71 и счетный вход счетчика 70 соедине- ны с тактовым входом 13 блока 8.

5 Назначение блока 8 - формирование последовательности сигналов считывани  информации с блока 1 фотоприемиых элементов, а также сигнала Конец кадра.

Блок 9 синхронизации содержит (фиг. 9)

0 формирователь 72 установочного и тактовых импульсов, шесть переключателей 73- 1-73-6, двоичный счетчик 74 с коэффициентом пересчета N+1, п тиразр дный двоичный счетчик 75 и элементы И

5 76-79, ИЛИ 80-83 и НЕ 84, Пр мой выход младшего разр да двоичного счетчика 75 соединен с выходом 31 блока 9 и входом элемента ИЛИ 83, а пр мой и инверсный выходы старшего разр да двоичного счетчи0 ка 75 подключены соответственно к входам элементов И 77 и 76 соответственно. Назначение блока 9 - синхронизаци  и управление работой остальных блоков устройства в процессе формировани  признаков элемен5 тов изображени  путем выдачи и приема тактовых импульсов,

Формирователь 72 установочного и тактовых импульсов содержит (фиг, 10) генератор 85 пр моугольных импульсов и кнопку 86 с нормально замкнутыми 87 и

нормально разомкнутыми 88 контактами. Шины 89 и 90 - соответственно установочный и тактовый выходы формировател  72.

Каждый из переключателей 73-1-73-6 содержит (фиг. 11) асинхронный триггер 91 и элементы И 92, 93. Шины 94 и 95 - соответственно входы установки 1 и О, а шины 96, 97 - выходы переключател  73. Шина 98 - импульсный вход переключател  73. Назначение переключател  73-управление прохождением импульсов с входа 98 на выход 96 или 97.

Принцип работы устройства дл  кодировани  изображени  заключаетс  в разбиении двумерного двухградационного изображени  на элементарные участки- фрагменты и подходе к каждому из них как к вектору, т.е. как к величине, значение которой характеризуетс  как размером (моду- лем), так и направлением (углом ориентации). При этом каждый фрагмент изображени  представл ют собой окно размером 3x3 элемента и состоит из централь- ного bi и восьми смежных ему элементов (фиг. 12). Это окно последова- тельно обходит все поле изображени , определ   (измер  ) каждый раз модуль и угол ориентации вектора соответствующего фрагмента. Результаты измерени  представл ютс  кодовыми значени ми элемен- тов изображени , которые в дальнейшем могут рассматриватьс  как их признаки.

Модуль вектора фрагмента определ етс  как количество Wm его элементов с единичными значени ми.

Угол вектора фрагмента определ етс  следующим образом.

Начало вектора прикладываетс  к центральному элементу bi, а за направление принимаетс  биссектриса угла, стороны ко- торого образованы направлени ми от центрального элемента к граничным элементам фрагмента (к началу и концу фрагмента). Граничные элементы - это те элементы фрагмента, начина  с которых происходит изменение  ркости. Например, на фиг. 13 это элементы ЬА и by, а на фиг. 14 - элементы Ы и be. Вектор фрагмента всегда направлен в сторону его элементов с единичными значени ми . Угол вектора фрагмента кодирует- с  двоичными кодами (фиг. 15). Например, на фиг. 13 код угла вектора равен 1111, а на фиг. 14-0110.

Всего возможны 16 различных направлений вектора фрагментов изображени , представленных на фиг. 16. Кодовые значени  этих направлений формируютс  согласно формуле , где КНф - код угла, соответствующего началу фрагмента (в описываемом ниже примере это 10102); Kin

- количество пар элементов фрагмента с единичными значени ми (в описываемом ниже примере это 5ю).

Значение Wm формируетс  в счетчике 64 блока 6, a Wy - в счетчике 66 блока 7, причем КНф формируетс  за счет импульсов, поступающих с выхода 97 переключател  73-5 (пока триггер 57 находитс  в О), a Kin

- за счет импульсов, поступающих с выхода 96 упом нутого переключател  через элемент И 59.

С включением питани  генератор 85 начинает вырабатывать импульсы пр моугольной формы. С нажатием кнопки 86 замыкаютс  ее контакты 88. По вл ющиес  в результате этого на выходе 89 импульсы устанавливают в исходное состо ние О триггеры 91 переключателей 73-1 и 73-6, счетчики 74, 75 блока 9, счетчик 70 блока 8, регистры 51-53 блока 2, регистр 61 блока 5, триггер 57 блока 4 и счетчики 64, 66 блоков 6, 7 (на фигурах схема установки О не показана ). Исходное состо ние триггеров 91 переключателей 73-2-73-5 безразлично.

С отжатием кнопки 86 размыкаютс  ее контакты 88 и замыкаютс  контакты 87. В результате прекращаетс  поступление импульсов на выход 89 формировател  72, но по вл ютс  они на его выходе 90. Первый из них, по вившись на выходе 96 переключател  73-1, поступает на выход 10 блока 9, на вход 95 переключател  73-2 и на вход 94 переключател  73-1. С выхода 10 указанный импульс поступает на вход 11 установки блока 1, что приводит к стиранию предыдущей информации во всех его фотоприемных элементах и зар ду их емкости. В дальнейшем под действием света, падающего на блок 1, происходит разр д емкости соответствующих фотоприемных элементов. Остаточный зар д указанной емкости характеризует количество оптической энергии , восприн той данным фотоприемным элементом. По заднему фронту импульса с выхода 96 переключател  73-1 происходит установка в О триггера 91 переключател  73-2.

Второй импульс с выхода 90 формировател  72 проходит на выход 97 переключател  73-1 и далее с выхода 96 переключател  73-2 поступает на выход 12 блока 9, на вход 95 переключател  73-3, на вход 98 переключател  73-2. С выхода 12 данный импульс поступает на вход 13 блока 8 и далее на управл ющий вход дешифратора 71 и на счетный вход счетчика 70 (фиг. 8). Так как исходное состо ние последнего соответствует О, то под действием импульса на управл ющем входе на нулевом выходе дешифратора 71 формируетс  импульс, который через выход 14 поступает на соответствующий управл ющий вход 15 блока 1. Это приводит к доразр ду емкостей первого столбца фотоприемных элементов и формированию соответствующих амплитуд видео- импульсов на выходах 17 блока 1, т.е. к считыванию информации с его первого столбца фотоприемных элементов. При этом импульс с входа 98 переключател  73- 6, по вившись на его выходе 96, поступает на вход разрешени  записи регистра 52 (фиг. 2) и осуществл ет запись в его N младших разр дов указанную информацию (в устройстве собственно изображение кодируетс  1, а фон - О).

По заднему фронту импульса на счетном входе происходит добавление 1 в счетчик 70, а по заднему фронту импульса с выхода 96 переключател  73-6 происход т установка в О триггера 91 переключател  73-1 и установка в 1 триггера 91 переключател  73-6. Кроме того, по заднему фронту импульса с выхода 96 переключател  73-2 происход т установка в 1 триггера 91 данного переключател  и установка в О триг- гера 91 переключател  73-3.

Третий импульс с выхода 90 формировател  72 снова проходит на выход 96 переключател  73-1 и далее с выхода 10 блока 9 поступает на вход 11 установки блока 1 (в устройстве реализован вариант работы блока 1 - установка перед считыванием каждого столбца). Это вновь приводит к стиранию всей предыдущей информации, хран щейс  во всех фотоприемных элемен- тах, и зар ду их емкости.

В дальнейшем аналогично предыдущему под действием световой энергии, падающей на блок 1, происходит постепенный разр д указанной емкости соответствую- щих фотоприемных элементов. Остаточный зар д емкости каждого фотоприемного элемента характеризует количество восприн той им оптической энергии.

По заднему фронту импульса с выхода 96 переключател  73-1 происход т установка в О триггера 91 переключател  73-2 и установка в 1 триггера 91 данного переключател .

Четвертый импульс с выхода 90 форми- ровател  72 проходит на выход 97 переключател  73-1 и далее с выхода 96 переключател  73-2 поступает на выход 12 блока 9, на вход 98 переключател  73-6, на вход 95 переключател  73-3 и на вход 94 переключател  73-2.

С выхода 12 блока 9 данный импульс поступает на вход 13 блока 8 и далее на управл ющий вход дешифратора 71 и на

счетный вход счетчика 70. Так как в последнем хранитс  код 1, то под действием импульсов на управл ющем входе на единичном выходе дешифратора 71 формируетс  импульс, который через выход 14 поступает на соответствующий вход 15 блока 1. Это приводит к доразр ду емкостей фотоприемных элементов второго столбца и формированию соответствующих амплитуд видеоимпульсов на выходах 17 блока 1, т.е. к считыванию информации с его второго столбца фотоприемных элементов. При этом импульс с входа 98 переключател  73- 6, по вившись на его выходе 97, поступает на вход разрешени  записи регистра 51 и осуществл ет запись в его N младших разр дов указанную информацию.

По заднему фронту импульса на счетном входе происходит добавление 1 в счетчик 70, а по заднему фронту импульса с входа 96 переключател  73-2 происход т установка в 1 триггера 91 данного переключател  и установка в О триггера 91 переключател  73-3.

П тый импульс с выхода 90 формировател  72. пройд  через переключатели 73-1, 73-2, поступает на вход переключател  73-3 и далее с его выхода 96 опрашивает элементы И 78, 79 на другие входы которых поступают сигналы с выхода 26 блока 3 анализа фрагментов изображени . Последний производит логический анализ значений элементов bi-bg фрагмента изображени . При этом возможны следующие типы конфигураций фрагментов.

Центральный элемент фрагмента лежит вне изображени , т.е. , а значение остальных элементов любое.

Центральный элемент фрагмента лежит внутри изображени , т.е. ... .

Центральный элемент фрагмента представл ет собой точечное изображение, т.е. , ... .

Центральный элемент фрагмента  вл етс  граничным, т.е. и по крайней мере два из смежных элементов имеют значение 1 (кроме случа  ... ).

Возможные конфигурации граничных фрагментов приведены на фиг. 16.

Очевидно, что если конфигураци  фрагмента соответствует одному из первых трех типов, то его угол ориентации  вл етс  неопределенным , поэтому сточки зрени  вектора он не имеет смысла. Исход  из этого предлагаемое устройство обрабатывает лишь фрагменты четвертого типа. т.е. граничные фрагменты. Если фрагмент соответствует одному из первых трех типов, то

хот  бы на одном из входов элемента И 56 действует сигнал О, в св зи с чем оказываетс  запертым элемент И 79 и подготовленным элемент И 78.

В данном случае, если подготовлен элемент И 78, п тый импульс с выхода 96 переключател  73-3 проходит на вход 95 переключател  73-4 и устанавливает его триггер 91 в состо ние О. В итоге шестой импульс с выхода 90 формировател  72, пройд  через переключатели 73-1, 73-2, 73- 3, поступает на вход 98 переключател  73-4 и далее с его выхода 96 поступает на вход 95 переключател  73-5, на вход 94 переключател  73-4, на счетный вход счетчика 74 и на выход .23 блока 9. По заднему фронту этого импульса происходит сдвиг информации в регистрах 51-53 на один разр д вниз, добавление 1 в счетчик 74, переключение триггеров 91 переключателей 73- 3, 75-5 в состо ние О и триггера 91 переключател  73-4 в состо нии 1. В итоге на входы 24 блока 3 оказываютс  подведен- ными значени  элементов следующего фрагмента изображени  и блок 3 выдает на выход 26 результат анализа этого фрагмента .

Седьмой импульс формировател  72, пройд  переключатели 73-Т, 73-2, поступает на вход 98 переключател  73-3 и с его выхода 96 вновь опрашивает элементы И 78, 79. Если анализируемый фрагмент вновь соответствует одному из первых трех типов, то вновь оказываетс  подготовленным элемент И 78, указанный импульс проходит через него и устанавливает в О триггер 91 переключател  73-4. В дальнейшем сдвиг информации на один разр д в регистрах 51-53, добавление Г в счетчик 74, установка в О триггеров 91 переключателей 73-3, 73-5 и установка в 1 триггера 91 переключател  73-4 повтор ютс  и весь цикл анализа фрагмента начинаетс  снова. Если при этом оказалось, что фрагмент соответствует четвертому типу, т.е.  вл етс  граничным, то седьмой импульс формировател  72 проходит уже через элемент И 79 и далее на выход 32 блока 9, на вход 95 переключател  73-5 и на вход 94 переключател  73-4. В результате происход т запись значений смежных элементов граничного фрагмента в регистр 61 блока 5, установка в 1 триггера 91 переключател  73-4 и установка в О триггера 91 переключател  73-5. Одновременно импульс на входе 30 блока 5 через элемент ИЛИ 63 записывает первую 1 в содержимое счетчика 64 (дол  элемента ). При этом, так как элементы И 58, 59 заперты, триггер 57 блока 4 и счетчик 66 блока 7 не измен ют своего состо ни .

Восьмой импульс формировател  72, пройд  переключатели 73-1-73-4, поступает на вход 98 переключател  73-5 и с его выхода 96 проходит на выход 38 блока 9 (старший разр д счетчика 75 находитс  в О) и далее на вход 35 блока 4. При этом предположим дл  определенности, что в регистре 61 хранитс  фрагмент, приведенный на фиг. 13, т.е. и .

К моменту прихода импульса на вход 35 блока 4 на его входе 33 действует сигнал , а на входе 34 - сигнал . В итоге элемент И 58 оказываетс  запертым, а элемент И 59 открытым и импульс с его выхода

проходит на счетный вход счетчика 66 и записывает в него первую Г.

По заднему фронту восьмого импульса триггера 91 переключател  73-5 устанавливаетс  в состо нии 1.

Дев тый импульс формировател  72 по вл етс  уже на выходе 97 переключател  73-5 и далее через подготовленный элемент И 68 (триггер 57 блока 4 находитс  в исходном состо нии О) и элемент ИЛИ 69 записывает вторую 1 в содержимое счетчика 66. По заднему фронту дев того импульса в счетчик 75 записываетс  перва  1.

Дес тый импульс формировател  72 аналогично добавл ет третью 1 в счетчик

66 и вторую t в счетчик 75, Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает информацию в регистре 61 блока 5 на один разр д вверх и переключает триггеРЫ 91 частей 73-4 и 73-5 соответственно в состо нии 1 и О. Так как , то в результате сдвига информации в регистре 61 происходит запись второй 1 в счетчик 64 блока 6 (элемент И 58 блока 4 заперт) и

перезапись значени  с младшего разр да регистра 61 через элемент ИЛИ 62 в его старший разр д. Тем самым завершаетс  анализ пары элементов ba, bg фрагмента на предмет наличи  его начала и начинаетс  анализ следующей пары элементов - Ьз, Ьа(см. фиг. 13).

Одиннадцатый импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 вновь опрашивает элементы И 58, 59 блока 4. Так

как на его входах 33, 34 действуют соответственно сигналы и 1), то триггер 57 сохран ет свое исходное состо ние О, а в счетчик 66 блока 7 добавл етс  четверта  1. Одновременно триггер 91 переключате   73-5 перебрасываетс  в состо ние Г.

Двенадцатый импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  записывает п тую 1 в счетчик 66 блока 7 и третью 1 в счетчик 75 блока 9.

Тринадцатый импульс формировател  72 аналогично записывает шестую 1 в счетчик 66 и четвертую 1 в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое регистра 61 на один разр д вверх и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо нии 1 и О. Так как , то в результате сдвига информации в регистре 61 происходит запись третьей 1 в счетчик 64 и перезапись значени  с младшего разр да регистра 61 через элемент ИЛИ 62 в его старший разр д.

Четырнадцатый импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 вновь опрашивает элементы И 58, 59 блока 4. Так как на входах 33, 34 последнего действуют соответственно сигналы и , то триггер 57 сохран ет свое исходное состо ние О, а в счетчик 66 блока 7 добавл етс  седьма  1, Одновременно триггер 91 переключател  73-5 перебрасываетс  в состо ние .

П тнадцатый импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  73-5 записывает восьмую 1 в счетчик 66 и п тую 1 в счетчик 75,

Шестнадцатый импульс формировател  72 аналогично записывает дев тую 1 в счетчик 66 и шестую 1 в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое регистра 61 на один разр д и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо ни  1 и О. Так как .тов результате сдвига информации в регистре 61 происходит запись четвертой 1 в счетчик 64 и перезапись значени  с младшего в старший разр д регистра 61.

Семнадцатый импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 поступает на входы элементов И 58, 59 блока 4. Так как на входах 33, 34 последнего действуют соответственно сигналы и , элементы И 58, 59 заперты и изменени  состо-  ни  триггера 57 и счетчика 66 не происходит. При этом триггер 91 переключател  73-5 переходит в состо ние 1.

Восемнадцатый импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  73-5 записывает дес тую 1 в счетчик 66 и седьмую 1 в счетчик 75.

Дев тнадцатый импульс формировател  72 аналогично записывает одиннадцатую Н1 в счетчик 66 и восьмую 1 в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое регистра

61 и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо нии 1 и О, Так как , то в результате сдвига информации в регистре 61 изменени  состо ни  счетчика 64 не происходит, а в старший разр д регистра 61 записываетс  .

Двадцатый импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 опрашивает элементы И 58, 59. Так как на входах 33, 34

блока 4 действуют соответственно сигналы Ьб-0 и bs-0, изменение состо ний триггера 57 и счетчика 66 при этом не происходит, з триггер 91 переключател  73-5 перебрасываетс  в состо ние 1.

5 Двадцать первый импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  73-5 записывает двенадцатую 1 в счетчик 66 и записывает дев тую 1 в счетчик 75.

Двадцать второй импульс формировате0 л  72 аналогично записывает тринадцатую 1 в счетчик 66 и дес тую 1 в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое регистра

5 61 и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо нии 1 и О. Так как , то в результате сдвига информации в регистре 61 изменени  состо ни  счетчика 64 не происходит, а в старший

0 разр д регистра 61 записываетс  .

Двадцать третий импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 опрашивает элементы И 58, 59. Так как на входах 33, 34 блока 4 действуют соответственно

5 сигналы и , оказываетс  подготовленным элемент И 58 и запертым элемент И 59. В результате импульс с входа 35 переключает триггер 57 в состо ние 1, что приводит к запиранию элемента И 68. При этом

0 импульс через элемент И 59 не проходит и изменени  состо ни  счетчика 66 не происходит . Задним фронтом двадцать третьего импульса формировател  72 триггер 91 переключател  73-5 перебрасываетс  в состо5 .

Переключение триггера 57 блока 4 в состо ние 1 сигнализирует об отыскании устройством начала фрагмента.

Двадцать четвертый импульс формиро0 вател  72 с выхода 97 переключател  73-5 поступает на вход 41 блока 7, но, так как элемент И 68 заперт, изменени  состо ни  счетчика 66 не происходит, При этом в счетчике 75 записываетс  одиннадцата  1.

5 Двадцать п тый импульс формировател  72 также не измен ет состо ни  счетчика 66, но записывает двенадцатую 1 в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое

регистра 61 и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо ни  1 и О. Так как , то в результате сдвига информации в регистре 61 в счетчике 64 записываетс  п та  1, а в стар- ший разр д регистра 61 записываетс  .

Двадцать шестой импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 опрашивает элементы И 58, 59. Так как на входах 33, 34 блока 4 действуют соответст- венно сигналы , , оказываетс  подготовленным элемент И 59 и в счетчик 66 записываетс  четырнадцата  1. При этом триггер 91 переключател  73-5 переходит в состо ние.

Двадцать седьмой импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  73-5 не измен ет состо ни  счетчика 66, но записывает тринадцатую 1 в счетчик 75.

Двадцать восьмой импульс формирова- тел  72 также не измен ет состо ние счетчика 66, но записывает четырнадцатую Г в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр жени  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое регистра 61 и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо ни  1 и О.

Так как , то в результате сдвига информации в регистре 61 в счетчик 64 за- писываетс  шеста  Г1, а в старший разр д регистра 61 записываетс  .

Двадцать дев тый импульс формировател  72 с выхода 96 переключател  73-5 опрашивает элементы И 58, 59. Так как на входах 33, 34 блока 4 действуют сигналы соответственно , , оказываетс  подготовленным элемент И 59 и в счетчик 66 записываетс  п тнадцата  1. При этом триггер 91 переключател  73-5 переходит в состо ние 1.

Тридцатый импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  73-5 не измен ет состо ни  счетчика 66, но записывает п тнадцатую 1 в счетчик 75.

Тридцать первый импульс формировател  72 с выхода 97 переключател  73-5 также не измен ет состо ни  счетчика 66, но записывает шестнадцатую 1 в счетчик 75. Возникающий при этом перепад напр же- ни  на пр мом выходе младшего разр да последнего сдвигает содержимое регистра 61 и переключает триггеры 91 переключателей 73-4 и 73-5 соответственно в состо ни  Г и О. При этом так как , то в резуль- тате сдвига информации в регистре 61 в счетчик 64 записываетс  седьма  Г. Одновременно переход старшего разр да п тиразр дного двоичного счетчика 75 в состо нии 1 запирает элемент И 76 и подготавливает к пропусканию импульса элемент И 77.

Тридцать второй импульс формировател  72 с входа 96 переключател  73-5 проходит через элемент И 77 на входы 46 и 47 считывани  блоков 6 и 7, на вход 95 переключател  73-3, на счетный вход счетчика 74, а вход 94 переключател  73-5 и на управл ющий вход блока 2. В результате этого с блока 6 происходит считывание кода модул  вектора фрагмента (0111) на выходе 49 устройства, с блока 7 - кода угла вектора фрагмента (1111) на выходы 50 устройства, сдвиг на один разр д вниз информации в регистрах 51-53, добавление 1 в содержимое счетчика 74 и переключение в О триггера 91 переключател  73-3. По заднему фронту тридцать второго импульса формировател . 72 происходит установка в О счетчиков 64, 66 (на фиг. 6, 7), а также регистра 61 и триггера 57 (на фигурах не показано ).

Тридцать третий импульс формировател  72 по вл етс  на выходе 96 переключател  73-3. В дальнейшем аналогично вышеописанному происход т анализ очередного фрагмента изображени  и формирование соответствующего кода его элемента (если он соответствует четвертому типу). В любом случае процесс заканчиваетс  добавлением 1 в содержимое счетчика 74. С записью в последний N+1 импульсов на его выходе по вл етс  сигнал переполнени , переключающий триггер 91 переключател  73-1 в состо ние Он. В результате очередной импульс формировател  72 по вл етс  уже на выходе 96 переключател  73-1 пописанный выше процесс считывани  очередного столбца фотоприемных элементов блока 1 и запись их в регистр 51 повтор ютс  (триггер 91 переключател  73-6 находитс  в 1, поэтому импульсы повтор ютс  теперь только на его выходе 97). Процесс заканчиваетс  изменением на 1 состо ни  счетчика 70 блока 8, а в дальнейшем аналогично описанному выше идет формирование кодов элементов считанного столбца.

По завершении считывани  всех М столбцов блока 1 и формировани  кодов всех Мх х N элементов изображени  (кадра) происход т переполнение счетчика 70 блока 8 и его автоматическое обнуление. Сигнал переполнени  последнего может быть исполь- зован дл  различных целей: дл  сигнализации об окончании работы устройства , дл  подготовки устройства к формированию кодов элементов следующего кадра и т.п.

Без использовани  дополнительного оборудовани  устройство позвол ет получать координаты выдел емых кодов. Двоичный код абсциссы элемента изображени  формируетс  автоматически в счетчике 70 блока 8, двоичный код его ординаты - в счетчике 74 блока 9.

Выход старшего разр да регистра 53 может быть использован дл  передачи информации о восприн том изображении на другое устройство.

Таким образом, предложенна  совокупность существенных признаков обеспечивает выделение дополнительных признаков элементов изображени , обеспечива  тем самым повышение точности устройства. В отличие от прототипа двумерное изображение представл етс  в виде матрицы кодов, каждый из которых несет информацию не

только о величине соответствующего фрагмента , но и об его ориентации. Очевидно, что така  информаци  позволит повысить достоверность и надежность распознавани , увеличить точность определени  параметров положени  (координаты и угол ориентации) анализируемых изображений. Наиболее целесообразно использование данного устройства в системах, где требуетс  наиболее полное описание двумерных двухградационных изображений .

(56) Авторское свидетельство СССР № 1418774, кл. G 06 К 9/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 1594572, кл, G 06 К 9/00, 12.04.88.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее блок фотоприемных элементов, блок выделени  фрагментов изображени , информационные входы которого соединены с выходами блока фотоприемных элементов, блок анализа фрагментов изображени , входы ко- торого подключены к выходам блока выделени  фрагментов изображени , блок приема граничного фрагмента изображени , информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока выделени  фрагментов изображени , блок формировани  кода.модул  вектора , счетный вход которого подключен к первому выходу блока приема граничного фрагмента изображени , а выходы  вл ют- с  выходами устройства, блок считывани  изображени , выходы которого соединены с управл ющими входами блока фотоприемных элементов, и блок синхронизации, первый выход которого подключен к входу установки блока фотоприемных элементов, второй выход соединен с тактовым входом считывани  изображени , третий, четвертый и п тый выходы подключены соответственно к первому, второму и третьему управл ющим входам блока выделени  фрагментов изображени , шестой выход

   5

   0 5 0 5 0

   соединен с первым управл ющим входом блока приема граничного фрагмента изображени , а вход подключен к выходу блока анализа фрагментов изображени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит блок попарного сравнени  элементов фрагмента изображени , первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока приема граничного фрагмента изображени , и блок формировани  кода угла вектора, управл ющий и первый счетный входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока попарного сравнени  элементов фрагмента изображени , а выходы  вл ютс  вторыми выходами устройства, при этом седьмой, восьмой и дев тый выходы блока синхронизации соединены соответственно с вторым управл ющим входом блока приема граничного фрагмента изображени , упразл ющим входом блока попарного сравнени  элементов фрагмента изображени  и вторым счетным входом блока формировани  кода угла вектора , а входы считывани  блока формировани  кода модул  вектора и блока формировани  кода угла вектора подключены к дес тому выходу блока синхронизации .

   г

   ft

   гс

   И

   S3,ЈS

   ftT

   /J

   «

   /(

   .

   №zJ

   фи&4

   4

   66

   57

   -Ј

   t

   Фиг

   65

   т

   7/

   I

   W

   73-6

   97

   Шл

   лЬ , w. СЮ1Ю

   i

   J-

   77

   J (pЈ/&.&

   I

   v

   f

   r$

   s;

   Lp

   M4rtt

   «

   ч

   oo w o

   Ю

   en &

   7

   f

   1Z LI V °

   «fiVffr fcfci 9 ffft о

   ............ хП . Г.

   t jC ч,

   . К л/. У. .У. ./../.

   Ч| I Т

   . «4 ... J ...:... 1 ...

   i

   4 4. Ч Ч Ч . s

   Л. . X . .4 . ч . XL, XX

   1

   t V

   e 0

   yf /V J У -О

   t/i vr. . /. . ф .

   к г Г : i и

   I . .

   л T L v ,, ,,

   . X . X . л . л ГХ /X

   Й./«

   brmv Ъттт

   I