SU1569854A1 - Устройство дл нормализации изображений объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики, в частности к устройству дл  нормализации изображений объектов, и может быть использовано при решении задачи распознавани  образов. Цель изобретени  состоит в повышении точности устройства. Цель достигаетс  путем увеличени  изображени  до максимально допустимых значений, что обеспечиваетс  введением второй группы элементов И, второго счетчика, второго триггера, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки и инвертора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

1

(21)4482894/24-24

(22)14.09.88

(46) 07.06.90. Бюл. № 21

(71)Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова

(72)Ю.Н.Ефимов

(53)681.327.12 (088.8)

(56) Патент США № 4208651, кл. 340-146 3, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1456978, кл. G 06 К 9/36, 1987.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

(57) Изобретение относитс  к област  автоматики, в частности к устройству дл  нормализации изображений объектов , и может быть использонано пои решении задачи распознавани  образсг Цель изобретени  состоит в повышении точности устройства. Цель достигаетс  путем увеличени  изображени  до максимально допустимых значений, что обеспечиваетс  введением второй группы элементов И, второго счетчикj, второго триггера, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки и инвертора. I  .гт. 1;-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к автоматике частности к устройству дл  нормализации изображений объектов, и может быть использовано при распознавании образов.,

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок пам ти.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 пам ти, первый 2 и второй 3 счетчики , первый элемент И 4, первый 5 и второй 6 триггеры, регистр 7, мультиплексоры 8, первый 9, второй 10 и третий 11 элементы задержки, ключи 12, первую 13 и вторую 14 группы эле-i ментов И, второй 15, третий 16, четвертый 17, п тый 18 элементы И, первый 19, второй 20, третий 21 элементы ИЛИ, первую 22 и 23 и вторую 2426 группы элементов ИЛИ, инвертор 27.

Блок пам ти (фиг. 2) содержит регистры 28, мультиплексоры 29 и элементы И 30,

Устройство работает следующим образом .

Устройство может работать в одном из четырех режимов, инициируемых подачей пускового импульса на соответствующий вход Пуск 1, Пуск 2, Пуск 3, Пуск 4.

Первый и второй режимы соответствуют случа м, когда коэффициент масштабировани  заранее не известен, его нужно определить в процессе нормализации . Изображение в выполнени  первого режима станов -- -- нормированию и принимает максим.-ч

ел

оэ со

00 С71

4

ные размеры в вертикально направлении , а в результатевыполнени  второго режима становитс  нормированные и принимает- максимальные размеры в горизонтальном направлении. Третий и четвертый режимы соответствуют случа м , когда коэффициент масштабировани  задаетс  извне, изображение увеличивает Свои размеры соответст

венно в вертикальном и горизонтальном направлени х, но может отличатьс  от нормированного.

Режим нормировани  в вертикальном направлении инициируетс  импульсом на входе- Пуск 1. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 23 на входы установки в О триггера 5, счетчика 3 и старшего дополнительного разр да первого счетчика 2. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 25 на вхо- цы установки в О счетчика 2 и регистра 7.

Так как счетчик 2 установлен в ну- певое состо ние, то на выходе элемен- та И 4 по вл етс  1, так что на выходе элемента И 20 будет 1. На  ыходах всех мультиплексоров 8 будут логические 1. Тем самым ключи 12 будут открыты по первым входам.

Импульс Пуск 1 через элемент ЛИ 24 поступает на первый вход блока 1, т.е. на первые управл ющие входы мультиплексоров 29. Мультиплексо- -чл 29 построены таким образом, что при подаче сигнала на первые управл ющие входы они пропускают на свои выходы информацию о первой группе входов устройства.

Импульс Пуск 1 через элемент ИЛИ 25 поступает также на вход элемента 11 задержки и задержанный этим элементом на врем  переходных процессов в узлах 2, 14, 20, 7, 8 поступает на единичный вход триггера 6. Триггер 6, наход сь в единичном состо нии , поддерживает элемент И 18 открытым дл  прохождени  тактирующих импульсов (ТИ). Тактирующие импульсы проход т через элемент 9 задержки и поступают на вторые входы ключей 12, ofKpbiTbix по первым входам мультиплексорами 8. Импульсы с выходов ключей 12 поступают на синхровходы блока 1. Первый такой импульс, совпадающий с импульсом Пуск 1, вызывает прием компонентов изображени  в блок 1 . Таким образом, после окончани  импульса Пуск 1 узлы 2, 3, 5, 7

5 0

5

О 5 Q

наход тс  в нулевых состо ни х, триггер 6 - в единичном состо нии, а в блоке 1 зафиксировано исходное изображение .

Далее выполн етс  этап подвода изображени  к верхней границе растра. На этом этапе узлы 2, 3, 5, 7 наход тс  в нулевых состо ни х, а триггер 6 - в единичном.

Поскольку нициирующие импульсы Пуск 1 - Пуск 4 отсутствуют, то на выходах элементов ИЛИ 24 - 26 име- Ътс  логические О, а на выходе инвертора 27 - логическа  1м. Этим обеспечиваетс  передача информации из нижних регистров 28 блока 1 в верхние строковые регистры 28. Таким образом , при подаче каждого импульса изображение в блоке 1 смещаетс  вверх на одну строку. Этот процесс повтор етс  до тех пор, пока в верхнем строковом регистре 28 блока 1 по витс  хот  бы один единичный компонент. С этого момента начнетс  этап определени  размера изображени  по вертикали.

К этому моменту элемент И 16 открыт по первому входу потенциалом с инверсного выхода дополнительного разр да счетчика 2. При по влении в верхнем строковом регистре 28 блока 1 хот  бы одного единичного компонента на выходе элемента ИЛИ 21 по вл етс  1 и элемент И 16 открываетс  также по третьему входу. Импульс, прошедший через открытый элемент И 18 и элемент 9 задержки и вызвавший сдвиг изображени  в блоке 1, задерживаетс  дополнительно элементом 10 задержки на врем  переключени  узлов 12, 1, 21 и поступает на второй вход элемента И 16. Таким образом, на выходе элемента И 16 по вл етс  импульс, который,пройц  через элемент ИЛИ 22, устанавливает триггер 5 в единичное состо ние. Триггер 5, перейд  в единичное состо ние, поддерживает открытым элемент И 15, так что тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчика 2.

Элемент И 14 с момента, когда счетчик 2 выходит из нулевого состо ни , перестает выдавать единицу на первый вход элемента ИЛИ 20, однако на его остальные входы при некоторых состо ни х счетчика 2 поступают единичные сигналы, снимаемые с второй группы выходов элементов И 14.

, 4 и 20, поступают на информационный и сдвиговый  ходы регистра 7. При поступлркии -. ждого такого импульса нижние разр ды регистра 7 заполн ютс  единицами. Поток равномерно распределенных импульсов, содержащий столько импульсов, сколько их содержит размер растра, поступает через ключи 12 на синхровходы нижних строковых регистров 28, т.е. регистров, соответствующих разр дам регистра 7, заполненным единицами.

Одноименные выходы элементов И 14

При сдвигах изображени  в блоке 1 люба  строка) имеюща  хот  бы один единичный компонент, вызывает по вление импульса на выходе элемента И 16, которые подсчитываютс  счетчь.гом 3. Таким образом, за врем  полного оборота изображени  в блоке 1 в счетчике 3 формируетс  размер изображени  по вертикали. После К-импульсол основные разр ды счетчика 2 сбрасываютс  в О, а дополнительный разр д переходит в единичное состо ние.

Далее выполн етс  этап увеличени  размера изображени .На этом этапедопо лнительный разр д счетчика 2 находитс  в единичном состо нии,поэтому элемент И 16 закрыт по первому входу и содержимое счетчика 3 не измен етс . В счетчик 2 продолжают поступать импульсы и содержимое его увеличиваетс . По мере увеличени  содержимого счетчика 2 на выходе элемента ИЛИ 20, так же как и на предыдущем этапе образуетс  поток равномерно распределенных импульсов, число которых при полном заполнении счетчика 2 равно размеру растра. Импульсы открывают элемент И 17 по второму входу, который oTVKpHT также по первому входу единичным потенциалом с.пр мого выхода дополнительного разр да счетчика 2. Таким образом, тактовыеимпульса . чадержчкные первым элементом 9

задержки на врем  переключени  узлов о

счетчика 3 подключены к элементам пер- эд первого счетчика 2, а также, постувой группы элементов И 13 так, что на его выходах образуютс  конъюнкции. Эти конъюнкции объедин ютс  в дизъюнкцию с помощью элемента ИЛИ 19.

Поток импульсов пост пает через ключи 12 на синхровходы верхних ковых регистров 28, т.е. регистров, соответствующих разр дам регистра 7, содержащим нули.

55

пив на разрешающий вход счетчнкл , обеспечивает прием счетчиком 3 некч торого числа. Этот импульс, пройд  через элемент ИЛИ 25, устанавливает в нулевые состо ни  счетчик 2 и регистр 7, задержанный элементом 11 задержки на врем  переключени  уt .о1 1, 2, 3, 7, устанавливает TJ иггер в единичное состо ние, что обесп чи

0

$

После приема К-имллшьсов счетчик 2 вновь переполн етс  и его допо1| чг- тельный разр д переходит в нулевое состо ние. Импульс переполненнп дополнительного разр да сбрасывает триггер 6 в нулевое состо ние, что закрывает элемент И 18 и прекраш ег поступление тактирующих импульсов. Импульс переполнени  дополнительного разр да счетчика 2 поступает на выхо i Конец и свидетельствует oti окончании нормировани  в вертикальном направлении .

Нормированное изображение может быть считано подачей на четвертой вход регистра результата сигнала Выдача.

Режим нормировани  п горизонтальном направлении инициируетс  импульсом на входе Пуск 2. При этом пол - гаетс , что этот режим выполн етс  после режима вертикального нормиров-t ни  и изображение сохран етс  в ре- гистре блока 1. Импульс Пуск 2, так же как и импульс Пуск 1, приводит все узлы устройства в исходные состо ни : счетчик 2, счетчик 3, триггер 5, регистр 7 - в нулевые состо ни ; триггер 6 - в единичное состо ние . В отличие от импульса Пуск 1 импульс Пуск 2 вызывает не прием изображени  в регистр блока 1, а по- чорот его на 90 , так как этот им0

пульс подаетс  на третий вход Блока . Дальнейша  процедура полностью совпадает с процедурой режима вертикального нормировани . Нормированное изображение может быть считано подачей

импульса на вход Выдача.

Режим увеличени  размера в вертикальном направлении инициируетс  импульсом на входе Пуск 3. Пройд  через элемент ИЛИ 24 на первый вход блока 1, этот импульс вызывает прием компонентов изображени . Пройд  через элемент ИЛИ 22, этот импульс устанавливает в единичное состо ние триггер 5 и дополнительный разр д

первого счетчика 2, а также, посту

пив на разрешающий вход счетчнкл , обеспечивает прием счетчиком 3 некч торого числа. Этот импульс, пройд  через элемент ИЛИ 25, устанавливает в нулевые состо ни  счетчик 2 и регистр 7, задержанный элементом 11 задержки на врем  переключени  уt .о1 1, 2, 3, 7, устанавливает TJ иггер в единичное состо ние, что обесп чи

вает прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 2 и через элемент 9 задержки и ключи 12 на входы блока- 1. Таким образом, состо ние устройства полностью соответствует состо нию его в режиме нормировани  по вертикали после этапа определени  размера и перед этапом увеличени  размера изображени . Дальнейша  процедура, выполн етс  под воздействием тактовых импульсов, полностью совпадает с процедурой на этапе увеличени  размера при вертикальном нормировании,

Режим увеличени  размера по горизонтали инициируетс  импульсом на входе Пуск 4. При этом полагаетс , что этот режим выполн етс  после режима увеличени  размера в вертикаль- ном направлении и изображение сохранено в блоке 1. Импульс Пуск 4 приводит все узлы устройства в исходные состо ни : счетчик 2 и регистр 7 -в нулевые, счетчик 3 принимает инфор- мацию, триггер 5 и триггер 6 устанавливаютс  в единичные состо ни . В отличие от импульса Пуск 3 импульс Пуск 4 вызывает не прием изображени  в блок 1, а поворот его на 90°, так же как и импульс Пуск 2. Дальнейша  процедура полностью совпадает с процедурой режима увеличени  размера по вертикали. Увеличенное изображение может быть считано подачей импульса на вход Выдача.

Основное достоинство устройства заключаетс  в обеспечении способности его приводить изображени  произвольных размеров к стандартному, максимально допустимому данным растром , т.е. выполн ть нормирование изображени  по размерам. При этом сохранена способность известного устройства увеличивать размеры изобра- жени  в соответствии с заданным извне коэффициентом масштабировани .

ормула изобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  нормализации изображений объектов, содержащее блок пам ти, синхронизирующие входы которого подключены к выходам соответствующих ключей, а информационные входы  вл ютс  первыми информационными входами групп устройства, мультиплексоры , информационные входы которых соединены с соответствующими выхода

,

п 5 о

о 5

0

ми регистра, а выходы подключены к одним входам ключей, другие входы которых соединены с выходом первого элемента задержки, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первый триггер, первый счетчик и первый элемент И, о т. л и ч а ю щ е- е с   тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит второй счетчик, информационные входы которого  вл ютс  информационными входами второй группы устройства, а выходы подключены к одним входам элементов И первой группы, элементы И второй группы, входы которых соединены с соответствующими информационными выходами первого счетчика, а выходы подключены к другим входам элементов И первой группы, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И второй группы и первого элемента И, входы которого подключены к соответствующим выходам первого счетчика, второй элемент И, один вход которого соединен с пр мым выходом первого тригге- i

ра, а выход подключен к синхронизирующему входу первого счетчика, элементы ИЛИ первой группы, входы которых ,  вл ютс  соответствующими синхронизирующими входами устройства, а выходы соединены с входами первого триггера, с установочными входами первого к второго счетчиков, с информационным входом дополнительного разр да первого счетчика и с разрешающим входом второго счетчика, второй элемент задержки , вход которого подключен к выходу первого элемента задержки,, третий элемент ИЛИ, входы которого соединены с информационными выходами первой группы блока пам ти, информационные выходы второй группы которого  вл ютс  информационными выходами второй группы устройства, третий элемент И, входы которого соединены с выходами второго элемента задержки, третьего элемента ИЛИ и первого счетчика , а выход подключен к тактирующему входу второго счетчика и к третьему входу соответствующего элемента ИЛИ первой группы, четвертый элемент И, входы которого соединены с соответствующим выходом первого счетчика, выходами второго элемента ИЛИ и первого элемента задержки, а выход подключен к управл ющему входу регистра,

п тый элемент И, один вход которого  вл етс  первым тактирующим входом устройства, а выход соединен с входами первого элемента задержки и второго элемента И, второй триггер, единичный вход которого подключен к выходу переноса первого счетчика, а выход соединен с другим входом п того элемента И, элементы ИЛИ второй группы, входы которых подключены к соответствующим синхронизирующим входам устройства, первый выход соединен с первым управл ющим входом блока пам ти, второй выход - с установочными входами первого счетчика и регистра, а третий выход подключен к второму управл ющему входу блока пам ти, третий элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом элементов ИЛИ второй группы, а выход подключен к нулевому входу второго триггера, и ин ертор, вход которого соединен с вторым выходом -элементов ИЛИ второй группы, а выход подключей

0

5

к третьему управл ющему входу блока пам ти, тактирующий вход которого  вл етс  вторым тактнруюощм входом устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чаюиеес  тем, что блок пам ти содержит регистры, синхронизирующие входы которых  вл ютс  синхро) ч- зирующими входами блока, информационные входы соединены с выходами соответствующих мультиплексоров, управл ющие входы которых  вл ютс  угг- равл ющими входами блока, информационные входы подключены к выходам :о- ответствующих регистров, и элементы И, одни входы которых  вл ютс  рующим входом блока, другие согднне- ны с выходами соответствующих регистров , а выходы  вл ютс  информационными выходами первой группы блока, информационные выходы второй группы которого  вл ютс  выходами соответствующего регистра.

0 .

выдача Til