SU424192A1

SU424192A1 - DEVICE FOR NORMALIZATION OF IMAGES

Info

Publication number: SU424192A1
Application number: SU1879881A
Authority: SU
Inventors: Б. Лопатченко О. М. Абрамов Л. М. Майстровска изобретени Е. П. Пут тин
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1974-04-15

Description

1one

Устройство дл нормализации изображений относитс к области распознавани образов .A device for normalizing images relates to an area of pattern recognition.

Известны устройства дл нормализации изображений при распознавании образов, содержаш ,ие поворотную платформу, на которой расположены передающа телевизионна камера с блоком поворота растра и видеоусилителем , а также объектив со светоделительпон пластиной и блок центрировани , выход которого подключен к блоку электропривода поворотной платформы, приемную телевизионную трубку с блоком регулировани размера растра, с экрана которой изображение с помощью светоделительного устройства передаетс в блок зеркальных отображений, и датчики угла поворота, выходы которых соединены с блоком поворота растра, блок управлени .There are known devices for normalizing images when recognizing patterns, including a rotating platform on which a transmitting television camera with a raster rotation unit and a video amplifier is located, as well as a lens with a beam splitter plate and a centering unit whose output is connected to a rotating platform electric drive unit, receiving television tube with a raster size control unit, from the screen of which the image is transmitted to the mirror unit by means of a beam-splitting device, and yes rotation angle ticks, the outputs of which are connected to the raster rotation unit, the control unit.

Известное устройство приводит к эталонному виду изображени , носитель которых подвергаетс группе афинных преобразований. В таком устройстве допускаетс предъ вление входных изображений, характеризующихс стабильной ркостью, лишь па темпом фоне . В этом его недостаток.The known device results in a reference image view, the carrier of which undergoes a group of affine transformations. In such a device, input images characterized by stable brightness are allowed, only at a paced background. This is his fault.

С целью разработки устройства нормализации , позвол ющего приводить к эталонному виду входные изображени , которые допускают пропорциональное изменение ркости иIn order to develop a normalization device that allows the input images to be brought into reference form, which allow a proportional change in luminance and

изменение аддитивного равномерного фона, на котором они предъ вл ютс , при одновременных аффинных преобразовани х их носителей в устройство введены блок делени , блоки вычитани видеосигнала, блоки определени максимума и минимума видеосигнала, входы которых соединены с выходом видеоусилител , а выходы - со входами блоков вычитани видеосигнала, выходы которых черезchanging the additive uniform background on which they are presented, with simultaneous affine transformations of their carriers, a dividing unit, video subtraction units, video maximum and minimum detection units, whose inputs are connected to the video amplifier output, and outputs to the subtractor inputs are entered into the device video signal whose outputs through

блок делени соединены со входом приемной телевизионной трубки, блоки вычитани напр жений , светофильтры, фотоприемники, на вход которых через светофильтры проецируетс изображение с экрапа приемной телевизионной трубки, а выходы через блоки вычитани соединены со входами блока регулировани размера растра.the dividing unit is connected to the input of the receiving television tube, the voltage subtracting units, light filters, photodetectors, the image from the receiving television tube is projected to the input of which through the filters and connected to the inputs of the raster size adjusting unit.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

В состав блок-схемы входит объектив 1, свстоделительна пластина 2, передающа телеынионна камера 3, блок центрировани 4, блок электропривода 5, поворотна платформа 6, видеоусилитель 7, блок поворота растраThe block diagram includes a lens 1, a sharing plate 2, a transmission camera 3, a centering unit 4, an electric drive unit 5, a turning platform 6, a video amplifier 7, a raster rotation unit

8, блок определени максимума видеосигнала8, video signal maximum detection unit

9,блок определени минимума видеосигнала9, video minimum signal detection unit

10,блоки вычитани видеосигнала 11, 12, блок делени 13, приемна телевизионна трубка 14, блок регулировани размера растра 15,10, video subtraction units 11, 12, dividing unit 13, receiving television tube 14, raster size adjusting unit 15,

объектив 16, светоделительиое устройство 17,lens 16, beam-splitting device 17,

светофильтры 18, 19, блок определени наличи зеркальных отражений 20, фотоприемники 21, 22, 23, блоки вычитани нанр жений 24, 25, блок прин ти решений 26, фотоэлектрический датчик угла поворота 27, фотоэлектрический датчик вторичного угла поворота 28, блок управлени 29.filters 18, 19, a unit for determining the presence of specular reflections 20, photodetectors 21, 22, 23, subtracting units 24, 25, decision unit 26, a photoelectric rotation angle sensor 27, a photoelectric sensor of a secondary rotation angle 28, a control unit 29.

Коэффициент пропускани светофильтра 18 измен етс пропорционально квадрату абсциссы , а коэффициент нропускани светофильтра 19-пропорционально квадрату ординаты.The transmittance of the light filter 18 varies in proportion to the square of the abscissa, and the transmittance of the light filter is 19 proportional to the square of the ordinate.

Блок управлени 29 выдает п ть команд: I - центрирование, II - поворот изображени , III - нормализаци размера изображени , IV--вторичный поворот, V - разрешение операции сравнени с эталонами.The control unit 29 issues five commands: I - centering, II - image rotation, III - normalizing image size, IV - secondary rotation, V - resolution of the comparison operation with the standards.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Входное изображение проецируетс через объектив 1 и светоделительную пластину 2 на фотокатод передающей камеры 3 и блок центрировани 4. По команде I из блока управлени 29 блок электропривода 5 осуществл ет перемещение платформы 6 в горизонтальной и вертикальной плоскост х до совпаден 1Я начала координат системы нормализации с пентром т жести изображени .The input image is projected through the lens 1 and the beam splitting plate 2 onto the photocathode of the transmitting chamber 3 and the centering unit 4. At the command I from the control unit 29, the electric drive unit 5 moves the platform 6 in the horizontal and vertical planes until the 1st coordinate of the coordinate system of the normalizer coincides with the pentrom Tin of the image.

В блоке 9 определ етс максимальное, а в блоке 10 - минимальное значение видеосигнала в кадре. В блоке 12 происходит вычитание из видеосигнала посто нного уровн , равного минимальному значению видеосигнала в кадре . Тем самым устран етс фон, на котором предъ вл етс изображение. В блоке 13 происходит деление видеосигнала на величину разности значений максимального и минимального уровн видеосигнала. Величина разности , котора вычисл етс в блоке вычитани видеосигнала И, очевидно, не зависит от изменени равномерного фона, на котором предъ вл етс изображение, поскольку изменение величины равномерного фона равносильно изменению уровн посто нной составл ющей видеосигнала. В то же врем эта разность будет определ ть величину пропорционального изменени ркости изображени (например, при изменении уровн освещенности изображени ). В результате операции делени в блоке 13 происходит нормализаци пропорционального изменени ркости и устран етс равномерный фон, на котором нредъ вл етс входное изображение.In block 9 the maximum is determined, and in block 10 the minimum value of the video signal in the frame. In block 12, a constant level is subtracted from the video signal, equal to the minimum value of the video signal in the frame. This eliminates the background on which the image is presented. In block 13, the video signal is divided by the value of the difference between the values of the maximum and minimum levels of the video signal. The magnitude of the difference, which is calculated in the video signal subtraction block AND, obviously, does not depend on the change in the uniform background on which the image is presented, since a change in the magnitude of the uniform background is equivalent to a change in the level of the video signal. At the same time, this difference will determine the magnitude of the proportional change in the brightness of the image (for example, when the illumination level of the image changes). As a result of the division operation in block 13, a proportional change in luminance is normalized and a uniform background is eliminated against which the input image is located.

Далее из блока управлени 29 подаетс команда II, в соответствии с которой происходит поворот изображени . Вращение изображени осуществл етс с помощью блока поворота растра 8 и прекращаетс , когда величина центробежного момента, вычисл ема в датчике 27, достигает нулевого значени .Next, command II is sent from the control unit 29, in accordance with which the image is rotated. The rotation of the image is carried out with the help of the rotation unit of the raster 8 and is stopped when the value of the centrifugal moment calculated in the sensor 27 reaches zero.

С помощью фотоприемников 21, 22, 23, блоков вычитани напр жений 24, 25 и блока регулировани размера растра 15 производитс нормализаци размера изображени . Изменение размеров изображени вдоль осей абсцисс и ординат происходит в результате регулировани крутизны строчной и кадровой разверток в блоке 15.Using the photodetectors 21, 22, 23, the subtraction units of the voltages 24, 25, and the raster size control unit 15, the image size is normalized. Image resizing along the abscissa and ordinate axes occurs as a result of adjusting the horizontal and vertical sweepness in block 15.

На выходах фотоприемников 22 и 23, перекрытых светофильтрами, коэффициенты пропускани которых измен ютс пропорционально квадрату абсциссы и ординаты, напр жени гфопорциональны моментам инерции изображени на экране приемной трубки 14 относительно осей ординат и абсцисс. В блокахAt the outputs of the photodetectors 22 and 23, which are covered by light filters, the transmittance of which varies in proportion to the square of the abscissa and ordinate, the voltage is proportional to the moments of inertia of the image on the screen of the receiving tube 14 relative to the axes of the ordinates and the abscissa. In blocks

вычитани напр жений 24 и 25 происходит попарное сравнение напр жепий с фотоприемников 21, 22 и 21, 23.subtracting voltages 24 and 25, pairwise comparison of voltages with photodetectors 21, 22 and 21, 23 occurs.

Левые части этих равенств определ ютс напр жени ми, снимаемыми с выходов фотоприемников 22 и 23, правые части равны напр жению на выходе фотоприемника 21.The left sides of these equalities are determined by the voltages taken from the outputs of the photoreceivers 22 and 23, the right parts are equal to the voltage at the output of the photoreceiver 21.

В зависимости от знаков напр жений, образующихс на выходах блоков вычитани напр жений 24 и 25, в блоке регулировани размера растра 15 происходит увеличение или уменьшение крутизны строчной и кадровой развертки.Depending on the signs of the voltages produced at the outputs of the voltage subtracting units 24 and 25, in the raster size control unit 15, the steepness and the frame sweepness increase or decrease.

С помощью блока 20 осуществл етс определение наличи зеркального отражени изображени на экране приемной трубки 14. В случае наличи зеркального отражени происходит инверси направлени строчной или кадровой разверток. Нормализаци размера изображени и приBlock 20 is used to determine the presence of specular reflection of the image on the screen of the receiving tube 14. In the case of specular reflection, the direction of the horizontal or vertical scan is inverted. Image size normalization and

необходимости преобразовани зеркального отражени производ тс по команде III, подаваемой из блока управлени 29 в блок регулировани размера растра 15. После выполнени команды III изображение «а экранеthe necessity of mirroring conversion is performed by command III, fed from control unit 29 to raster size adjustment unit 15. After command III is executed, the image on the screen

приемной трубки 14 будет нормализовано по ркости, его центр т жести будет совпадать с началом координат, центробежный момент будет равен нулю и размеры изображени будут характеризоватьс равными стандартными значени ми моментов инерции относительно осей координат.the receiving tube 14 will be normalized by luminance, its center of gravity will coincide with the origin, the centrifugal moment will be zero and the dimensions of the image will be equal to the standard values of the moments of inertia relative to the axes of coordinates.

В соответствии с командой IV, поступающей из блока управлени 29 в блок поворота растра 8, происходит вторичный поворот изображени . Величина вторичного поворота определ етс начальными услови ми и фиксируетс датчиком вторичного поворота 28.In accordance with command IV, which comes from the control unit 29 to the rotation unit of the raster 8, a secondary image rotation occurs. The magnitude of the secondary rotation is determined by the initial conditions and is recorded by the secondary rotation sensor 28.

После окончани процедуры нормализации изображени блок управлени 29 выдает команду V, согласно которой блок прин ти решений 26 производит собственно опознавание изображени , снимаемого с экрана приемной трубки 14, например, сравнением с эталонами методом оптической коррел ции.After completion of the image normalization procedure, the control unit 29 issues a command V, according to which decision unit 26 performs the actual recognition of the image taken from the screen of the receiving tube 14, for example, by comparing with standards using optical correlation.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл нормализации изображений, содержащее поворотную платформу, на которой расположены передающа телевизионна камера с блоком поворота растра и видеоусилителем , а также объектив со светоделительной пластиной и блок центрировани изображени , выход которого подключен к электроприводу поворотной платформы, приемную телевизионную трубку с блоком регулировани размера растра, датчики угла поворота, выходы которых соединены с блоком поворота растра, блок управлени , отличающеес тем, что, с целью повышени достоверности результатов опознавани изображений, в устройство введены блок делени , блоки вычитани , блоки определени максимума и минимума видеосигнала, входы которых соединены с выходом видеоусилител , а выходы - со входами блоков вычитани видеосигнала, выходы которых через блок делени соединены со входом приемной телевизионной трубкм , блоки вычитани напр жений, светофильтры , фотоприемники, оптически св занные с экраном приемной телевизионной трубки, выходы которых через блоки вычитани соединены со входамн блока регулировани размера растра.A device for image normalization, containing a rotating platform on which a transmitting television camera with a raster rotation unit and a video amplifier, as well as a lens with a beam-splitting plate and an image centering unit, the output of which is connected to the rotary platform electric drive, a receiving television tube with a raster size adjustment unit, are located, rotation angle sensors, the outputs of which are connected to the raster rotation unit, control unit, characterized in that, in order to increase the reliability of p Image recognition results, a dividing unit, subtraction units, video maximum and minimum detection units, whose inputs are connected to the output of the video amplifier, and outputs to the inputs of video subtracting units, whose outputs are connected to the input of the television tube, subtractors, are entered into the device. voltages, light filters, photodetectors, optically connected to the screen of the receiving television tube, the outputs of which are connected to the inputs of the size control unit p via subtractors Stra.

:11Ь: 11b

2020

SlIzlxlMbSlIzlxlMb

illLK illLK