SU1668983A1 - Device for identification of centers of television picture elements - Google Patents
Device for identification of centers of television picture elements Download PDFInfo
- Publication number
- SU1668983A1 SU1668983A1 SU894493394A SU4493394A SU1668983A1 SU 1668983 A1 SU1668983 A1 SU 1668983A1 SU 894493394 A SU894493394 A SU 894493394A SU 4493394 A SU4493394 A SU 4493394A SU 1668983 A1 SU1668983 A1 SU 1668983A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- aperture
- outputs
- image
- adders
- Prior art date
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технической кибернетике и может быть использовано в устройствах распознавани образцов. Цель изобретени - повышение точности устройства - достигаетс введением блока селекции элементов изображени , четырех сумматоров, двух компараторов и двух сдвиговых регистров, что позвол ет повысить помехоустойчивость устройства. 11 ил.This invention relates to technical cybernetics and can be used in sample recognition devices. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device by introducing a block of selection of image elements, four adders, two comparators and two shift registers, which allows improving the noise immunity of the device. 11 il.
Description
Изобретение относитс к технической кибернетике, в частности к устройствам распознавани образов.This invention relates to technical cybernetics, in particular, to pattern recognition devices.
Цель изобретени - повышение точно-, сти устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.
На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - принцип выделени в апертуре блока селекции внешнего контура (Во) и левого(В1), правого(В2), верхнего(Вз)и нижнего (В/О полустробов; на фиг. 3 и 4 - изменени во времени выходных сигналов компаратора в процессе дискретного сканировани апертурой различных фигур телевизионного изображени вдоль строки растра; на фиг. 5 - изображени наблюдаемой фигуры и ее проекции под вли нием флуктуационного шума телевизионного канала; на фиг. 6 - схема формировател апертуры; на фиг. 7 - схема блока селекции; на фиг. 8 - логический элемент; на фиг, 9 - процедура выделени изолированной фигуры телевизионного изображени в блоке селекции; на фиг. 10 - схема блока контрол границы изображени ; на фиг. 11 - схема анализатора наличи центра.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 shows the principle of selection in the aperture of the selection unit of the external circuit (B) and left (B1), right (B2), upper (GC) and lower (B / O semi-cathes; FIGS. 3 and 4) changes in comparator output signals in time the process of discrete aperture scanning of various figures of the television image along the raster row; in Fig. 5 —the image of the observed figure and its projection under the influence of the fluctuation noise of the television channel; in Fig. 6 — the diagram of the aperture generator; in Fig. 7 — the diagram of the selection unit; Fig. 8 is a logical element; Fig, 9 is a procedure in the selection of an isolated figure of a television image in a selection unit; Fig. 10 is a diagram of a control unit for an image boundary; Fig. 11 is a diagram of a presence analyzer having a center.
Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 квантовани , формирователь 2 апертуры, блок 3 селекции, блок 4 контрол границы изображени , четыре сумматора 5, компараторы 6i. 62, регистры 7i и 72 сдвига, блок 8 анализа наличи центра.The device (Fig. 1) contains a quantization unit 1, an aperture shaper 2, a selection unit 3, an image boundary control unit 4, four adders 5, comparators 6i. 62, shift registers 7i and 72, center presence analysis block 8.
Формирователь 2 апертуры (фиг. 6) содержит группу сдвиговых регистров 9, образующих апертуру 10.The shaper 2 apertures (Fig. 6) contains a group of shift registers 9, forming the aperture 10.
Блок 3 селекции (фиг. 7) содержит логические элементы 11.Block 3 selection (Fig. 7) contains the logical elements 11.
Логический элемент 11 (фиг. 8) содержит элемент ИЛИ 12 и первый элемент И 13. Анализатор 8 наличи центра (фиг. 11) содержит элемент И-ИЛИ 14 и второй элемент И 15The logical element 11 (Fig. 8) contains the element OR 12 and the first element AND 13. The analyzer 8 having a center (Fig. 11) contains the element AND-OR 14 and the second element AND 15
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Видеосигнал U. формируемый телевизионным датчиком с прогрессивной растровой разверткой изображени (не показан) подвергаетс амплитудного квантованию на два уровн в квантователе 1, так что элементам растра, принадлежащим изображению объекта, Ставитс в соответствие логическа 1. а остальным (фоновым) элеЈThe video signal U. formed by a progressive-raster image television sensor (not shown) is subjected to two amplitude quantization in the quantizer 1, so that the raster elements belonging to the object image are put in accordance with logical 1. and the rest (background) element
ОABOUT
сwith
0000
чэ со соcho with
ментам - логический О. Получаемый в результате видеосигнал U1 преобразуетс формирователем апертуры 2 из последовательной формы в параллельную. Совокупность сигналов этой апертуры размера mxm удобно представить в виде квадратной матрицыcops - logical O. The resulting video signal U1 is converted by the shaper of aperture 2 from a serial form to a parallel one. The combination of signals of this aperture of size mxm is conveniently represented as a square matrix.
, ,m}.(1),, m}. (1)
играющей роль строба, дискретно сканирующего телевизионный кадр в темпе его растровой развертки под действием тактовых импульсов Рэ. частота которых в точности равна частоте следовани элементов разложени изображени в строке телевизионного растра.playing the role of a strobe, discretely scanning a television frame at the rate of its raster scan under the action of clock pulses Re. whose frequency is exactly equal to the frequency of the elements of the decomposition of the image in the line of the television raster.
В каждом такте дискретного сканировани блок 3 селекции выдел ет из совокупности отдельных изображений, содержащихс в формирователе 2 только то, которое в данный момент времени совпадает с ее центром, что эквивалентно преобразованию матрицы А в матрицу In each discrete scanning cycle, the selection unit 3 selects from the set of individual images contained in the imaging unit 2 only that which at the given time coincides with its center, which is equivalent to the transformation of matrix A into matrix
В {Ьц;Ц 1,т},(2)B {t; C 1, t}, (2)
отличающуюс от (1) лишь наличием нулей на элементах изображений, не св занных с центром апертуры.differing from (1) only in the presence of zeros on the image elements that are not associated with the center of the aperture.
Периферийные элементы этой матрицы , образующие ее внешний контур, объедин ютс в отдельный массив Во, а во внутренней области контура выдел ютс массивы Bi. 62, Вз, Вл. выходные сигналы которых образуют соответственно правый, левый, верхний и нижний полустробы блока 3 селекции (фиг. 2). При этом в случае нечетного m вводитс зона нечувствительности в виде центральной строки и центрального столбца элементов, выходные сигналы которых в дальнейшем не используютс (штриховка , фиг. 26). При нечетном m (фиг. 2а) така зона отсутствует.The peripheral elements of this matrix, which form its outer contour, are combined into a separate array of B, and in the inner region of the contour are selected Bi arrays. 62, Th, Vl. the output signals of which form the right, left, upper and lower half-blocks of the selection unit 3 (Fig. 2), respectively. In this case, in the case of odd m, the dead zone is entered in the form of a central row and a central column of elements whose output signals are not used in the future (hatching, Fig. 26). For odd m (Fig. 2a), this zone is absent.
Массив ,i- bi,2,...} используетс дл контрол невыхода изображени объекта за пределы апертуры в момент формировани сигнала центра, дл чего по выходным сигналам bi,i,bi.2,... его элементов в блоке 4 вычисл етс логическа функци The array, i-bi, 2, ...} is used to control the absence of the image of an object outside the aperture at the time of forming the center signal, for which the output signals bi, i, bi.2, ... its elements in block 4 calculate logical function
.i+bi.2+...,(3).i + bi.2 + ..., (3)
а сумматорами 5 подсчитываетс количество логических единиц, в каждом из массивов Bi ... ВА, и получаемые при этом двоичные числа 2i... Ь сравниваютс попарно 2и с Sz, 2з с Z в компараторах 6, формирующих на своих выходах сигналы et f I, ;Zi:and the adders 5 count the number of logical units in each of the Bi ... BA arrays, and the binary numbers 2i ... b obtained in this case are compared in pairs 2i with Sz, 2z and Z in the comparators 6, which form et f I at their outputs ,; Zi:
6262
fi, %fi,%
0. Ј :0. Ј:
fi, JO, fi JO
fi, 0 , S, 2i ;fi, 0, s, 2i;
-jl,-jl,
Co..Co ..
Из даграмм изменени во времени сигналов ei и 62 в процессе потактного сканировани различных изображений (площадью в 4 и 2 дискрета) вдоль строкиFrom the patterns, the ei and 62 signals vary over time during a continuous scan of various images (with an area of 4 and 2 samples) along the line
растра апертурой размером и видно , что при прохождении центра апертуры через центр изображени объекта сигнал ei измен етс с 1 на О, а сигнал ег - с О на 1, причем между этими изменени миraster size and it can be seen that when the center of the aperture passes through the center of the image of the object, the signal ei changes from 1 to O, and the signal er from O to 1, and between these changes
5 может присутствовать один такт со значением (фиг. За и фиг. 46). Следовательно, если использовать сигналы ei и ei , получаемые из сигнала ei задержкой его соответственно на один и два такта, то сигнал5 one clock cycle with a value may be present (Fig. For and Fig. 46). Therefore, if we use the signals ei and ei, obtained from the signal ei by delaying it, respectively, by one and two cycles, then the signal
0 Ob с центра изображени по строке можно сформировать с помощью комбинационного цифрового автомата по алгоритму0 Ob from the center of the image on the line can be formed using the combinational digital automaton according to the algorithm
УС еГ1 62-ЬёТ2 еГ1 62 .(4)US eG1 62-LET2 eG1 62. (4)
сАналогичным образом из сигналов з иIn a similar way from the signals of s and
С) формируетс сигнал центра изображени по кадру:C) an image center signal is generated over the frame:
а е4 + еГ2 64 , (5) где ез и ез - сигналы, получаемые задер0 жкой ез на одну и две строки соответственно. Сигнал ш центра изображени одновременно по строке и кадру при дополнительном условии невыхода его за пределы апертуры получаетс логическим перемно5 жением сигналов , е0a e4 + eG2 64, (5) where ez and ez are the signals received by delaying ez by one and two lines, respectively. The signal w of the center of the image simultaneously in a row and a frame, with the additional condition of not leaving it outside the aperture, is obtained by a logical alternation of signals, e0
ш а , ад е0(6)sh a hell e0 (6)
Задержка сигналов ei ие з в предлагаемом устройстве осуществл етс соответственно сдвиговыми регистрами 71 и 2,The delay of signals in the proposed device is carried out respectively by the shift registers 71 and 2,
0 тактируемыми теми же импульсами Рэ, что и формирователь 2 апертуры.0 clocked by the same pulses Re, as the former 2 apertures.
Выходной сигнал е0 блока 4, выходные сигналы 62 и е сумматоров 5 и сигналы еГ1, еГ1, еГ2, . , сдвиговых регистровThe output signal e0 of block 4, the output signals of 62 and e adders 5 and the signals eG1, eG1, eG2,. shift registers
5 7i и 2 используютс в блоке 8 дл формировани сигнала центра изображени по формулам (4) - (6).5 7i and 2 are used in block 8 to generate an image center signal using formulas (4) - (6).
В качестве примера (фиг. 5) показаны изображени одного и того же объекта, на0 блюдаемого в шести последовательных телевизионных кадрах (,26) в пределахAs an example (Fig. 5), images of the same object are shown, captured in six consecutive television frames (, 26) within
апертуры размером 8x8 элементов. При этом за счет флуктуационного шума телевизионного канала каждое из последующихapertures 8x8 elements in size. At the same time, due to the fluctuating noise of the television channel, each of the following
5 п ти изображений отличаетс от первого каким-либо одним своим элементом, что приводит к флуктуаци м размеров их проекций на горизонтальную и вертикальную координатные оси, показанные (фиг. 5) около5, the five images differ from the first one in any one of their own elements, which leads to fluctuations in the sizes of their projections on the horizontal and vertical coordinate axes, shown (Fig. 5) around
каждой из апертур в виде дополнительной строки снизу и дополнительного столбца справа. Непосредственным подсчетом площадей Zi ... 24 фрагментов этих изображе- ний, приход щихс на различные полустробы в текущем и последующем тактах каждого кадра, сигналы «Jt и а во всех шести рассмотренных случа х формируютс в одном и том же такте, и временные флуктуации сигнала ш центра фигуры, вычисл емого по формуле (6), отсутствуют.each of the apertures in the form of an extra row below and an extra column on the right. By direct calculation of the areas Zi ... 24 fragments of these images that fall on different semi-strokes in the current and subsequent cycles of each frame, the signals "Jt and a in all six cases considered are formed in the same cycle, and temporary signal fluctuations ø of the center of the figure calculated by formula (6) are absent.
Формирователь 1 апертуры размером mxm элементов выполнен надискретной линии задержки с отводами (фиг. 6), образованной последовательным соединением m сдвигающих регистров 9, управл емых импульсами Рэ тактовой частоты, равной частоте следовани элементов разложени изображени в строке телевизионного растра (цепи тактировани не показаны) Количество чеек каждого из первых т-1 регистров равно количеству N элементов разложени в строке, чем обеспечиваетс синфазное с растровой разверткой изображени перемещение информации по их чейкам.An aperture shaper 1 with the size of mxm elements is made of a discrete delay line with taps (Fig. 6) formed by a series connection m of shift registers 9 controlled by clock pulses Ree equal to the frequency of the elements of the decomposition of the image in the line of the television raster (clock circuit is not shown) the cells of each of the first t-1 registers are equal to the number N of decomposition elements in a row, which ensures the in-phase, raster scan of the image, the movement of information over their cells .
Первые m чеек каждого из этих регистров совместно с m чейками последнего, т-го регистра (фиг. 6, пунктир), образуют собственно апертуру 10 размером mxm, с выходов чеек которой параллельно снимаютс сигналы (1), соответствующие элементам вписанного в эту апертуру фрагмента изображени . Каждый импульс Рэ тактовой частоты сдвигает информацию в апертуре 10 на одну позицию влево, поэтому апертура дискретно (потактно) сканирует поле телевизионного кадра по строкам слева направо в темпе его растровой развертки.The first m cells of each of these registers, together with the m cells of the last, t-th register (Fig. 6, dashed line), form the actual aperture 10 of size mxm, from the outputs of the cells of which signals (1), which correspond to elements of the fragment inscribed in this aperture, are removed in parallel images. Each pulse of the clock frequency shifts the information in the aperture 10 by one position to the left, so the aperture discretely (in batches) scans the field of a television frame line by line from left to right at the rate of its raster scan.
Блок 3 селекции образован совокупностью однотипных логических элементов 11 комбинационных цифровых автоматов, каждый из которых реализует на своем выходе функциюBlock 3 of the selection is formed by a set of the same type of logic elements 11 combinational digital automata, each of which implements a function at its output
( j+i+bi-11 i+bi+i,j+ +Ьм j+i4bi j-n + bi-1 i Hbi-1 j-ibi-i -i), (7) где с и Uij - стробирующий и настроечный сигналы (i.j)-ro элемента 11(j + i + bi-11 i + bi + i, j + + bm j + i4bi jn + bi-1 i Hbi-1 j-ibi-i-i), (7) where c and Uij are strobe and tuning signals (ij) -ro element 11
При с 1 и U,,-1 из (7) следуетWhen with 1 and U ,, - 1 from (7) follows
Ь,,а,,.(8)B ,, a ,,. (8)
т.е соответствующий элемент 11 просто передает состо ние элемента aij блока 2 на выход bij блока 3 селекции.That is, the corresponding element 11 simply transfers the state of the element aij of block 2 to the output bij of block 3 of the selection.
При с 1 и Uij-О из (7) следует )(bi.j i+bi+i j-i+Ьм j+bi-n.j+н +b,+nbi- i.j-n+bi-1 j+bi-1.,-1) ,(9)When c 1 and Uij-O from (7) follows) (bi.j i + bi + i j-i + BM j + bi-n.j + n + b, + nbi-ij-n + bi-1 j + bi-1., - 1), (9)
т.е. выход bi| блока З селекции возбужден (находитс в состо нии 1) только в том случае, когда возбужден соответствующийthose. output bi | Selection block 3 is excited (is in state 1) only when the corresponding
ему элемент afj блока 2 и одновременно хот бы один из соседних с ним выходов блока 3 селекции.it has the element afj of block 2 and at the same time at least one of the adjacent outputs of the block 3 of selection.
Эффект селекции про вл етс в том, что согласно (8) и (9) элементы bij с настроечными сигналами при выполн ют функцию источников, от которых возбуждение последовательно распростран етс по всем другим элементам блока 3 селекции. Это возбуждение не захватывает тех элементов данного блока, которым соответствуют невозбужденные элементы блока 2, или которые полностью изолированы от источников возбуждени промежуточными невозбужденными элементами 1. При этом использовано упрощенное представление формулы (7) в видеThe selection effect is manifested in the fact that, according to (8) and (9), the elements bij with the tuning signals when function as sources, from which the excitation is successively distributed throughout all the other elements of the selection unit 3. This excitation does not capture those elements of this block, which correspond to the unexcited elements of block 2, or which are completely isolated from the sources of excitation by intermediate unexcited elements 1. In this case, a simplified representation of the formula (7) in the form
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
(u+2))s). s 1(u + 2)) s). s 1
где b - выходной сигнал произвольного элемента 11 блока 3 селекции;where b is the output signal of an arbitrary element 11 of the selection unit 3;
а - выходной сигнал соответствующего ему элемента блока 2;a is the output signal of the corresponding element of block 2;
{bs:s 1,8} - выходные сигналы элементов блока 3 селекции, соседних по отношению к элементу Ь, пронумерованные в направлении против часовой стрелки, начина с соседнего левого;{bs: s 1,8} - output signals of elements of the selection block 3, adjacent to the element b, numbered in the counterclockwise direction, starting from the adjacent left;
с и U - стробирующий и настроечный сигналы элемента Ь.c and U are the strobe and tuning signals of the element b.
Настроечный вход центрального элемента блока 3 селекции подключен к источнику логической 1, а на настроечные входы других его элементов подано напр - же ние О В результате блок 3 селекции выдел ет из всех изолированных фигур телевизионного изображени в пределах апертуры только ту. котора св зана с центром апертуры (фиг. 9) дл . Выделенна фигура представл етс выходными сигналами блока 3 селекции, образующими в совокупности матрицу сигналов (2).The tuning input of the central element of the selection unit 3 is connected to the source of logical 1, and the tuning inputs of its other elements are supplied with voltage O. As a result, the selection unit 3 selects only that from all isolated figures of the television image within the aperture. which is associated with the center of the aperture (Fig. 9) for. The selected figure is represented by the output signals of the selection unit 3, which together form the signal matrix (2).
Стробирующие импульсы с формируютс из тактовых импульсов (схема формировани не показана) и используютс дл блокировки элементов 11 блока 3 селекции (фиг 8) на врем переходных процессов в блоке сканирующей логической апертуры 2, возникающих в начале каждого такта.The strobe pulses c are formed from clock pulses (the formation circuit is not shown) and are used to block the elements 11 of the selection unit 3 (FIG. 8) for the duration of the transients in the scanning logical aperture unit 2 that occur at the beginning of each clock cycle.
Блок 4 представл ет собой комбинационный цифровой автомат (фиг. 10), вырабатывающий сигнал вс кий раз, когда в процессе дискретного сканировани полного телепизионного кадра апертурой 10 (фиг. 6) периферийна область Во матрицы В блока 3 селекции оказываетс свободной от каких бы то ни было сигналов (при этом все элементы данной области наход тс в состо нии О). Така ситуаци возникает какBlock 4 is a combinational digital automaton (Fig. 10) that generates a signal whenever, during the discrete scanning process of a full telepision frame, by an aperture 10 (Fig. 6), the peripheral region B of the matrix B of the selection unit 3 is free of any there were signals (all elements of this area are in the state O). This situation arises as
при попадании изображени объекта целиком во внутреннюю область матрицы В, так и при отсутствии изображений в пределах этой матрицы.when the image of the object is entirely in the internal area of matrix B, and in the absence of images within this matrix.
Многовходовый комбинационный сумматор 5 в общем случае может содержать несколько ступеней суммировани , выполненных на одноразр дных и многоразр дных двоичных сумматорах.A multi-input combinational adder 5 in the general case may contain several summation steps performed on single-bit and multi-bit binary adders.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894493394A SU1668983A1 (en) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | Device for identification of centers of television picture elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894493394A SU1668983A1 (en) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | Device for identification of centers of television picture elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1668983A1 true SU1668983A1 (en) | 1991-08-07 |
Family
ID=21403849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894493394A SU1668983A1 (en) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | Device for identification of centers of television picture elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1668983A1 (en) |
-
1989
- 1989-09-14 SU SU894493394A patent/SU1668983A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сизов В.П. Сканирующий зрительный анализатор робототехнических систем. Техника средств св зи. Сер. Техн. телевидени , 1985, вып. 2, с. 93-101. Авторское свидетельство СССР № 557389, кл. G 06 К 9/00, 1975. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4254400A (en) | Image data processor | |
KR100203913B1 (en) | Motion vector generator | |
US4525747A (en) | Analog-to-digital image signal conversion | |
US5793443A (en) | Motion vector detection circuit | |
KR100216672B1 (en) | Color filter array and its signal treatement circuit | |
JPH01248889A (en) | Method and apparatus for evaluating rate of movement of picture elements of television picture | |
JPS628072B2 (en) | ||
US4295120A (en) | Pattern data processing method and apparatus to practice such method | |
SU1668983A1 (en) | Device for identification of centers of television picture elements | |
GB2061660A (en) | Modifying the contrast of an image | |
JPS61170876A (en) | Video processor and video processing system having at least two thereof | |
EP0352309B1 (en) | Method and apparatus for sampling lattice pattern generation and processing | |
CN113612948A (en) | Readout circuit and image sensor | |
SU987853A1 (en) | Television coordinate discriminator with m-n resolution elements dimensions of strobe | |
SU1488846A2 (en) | Computer of amplitude histograms of television images | |
SU1672590A1 (en) | Device for object image control | |
Bernard et al. | A 65x76 VLSI retina for rough vision | |
SU1541639A1 (en) | Device for correcting of images of objects | |
SU1287203A1 (en) | Device for selecting figures on pictures | |
Yang | A charge coupled device architecture for on focal plane image signal processing | |
SU1667274A1 (en) | Device for selecting individual figures of television pictures | |
SU1196918A1 (en) | Device for selecting object images | |
SU1737753A1 (en) | Device for forming picture signals | |
JPH0192880A (en) | Image processing circuit | |
SU1125778A1 (en) | Device for forming television picture signal |