SU507881A1 - Устройство дл анализа геометрических параметров групп объектов изображени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГРУПП ОБЪЕКТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к технике автоматического анализа совокупности объектов, проецируемых с по . мощью оптических устройств на оптико-электронный преобразователь, и может быть использовано дл  анализа параметров совокупности объектов в медицине, биологии, дефектоскопии, физике твердого тела, а также в других област х науки и техники.

Известны анализирующие устройства, на вход которых подаетс  видеосигнал от телевизионного датчика , содержащие на входе дискретизатор и пороговый блок, а на выходе видеоконтрольные блоки, логические блоки, блоки обработки результатов н ре гистраторы.

Однако такие анализаторы чрезвычайно сложны, .поскольку используют нестандартную развертку либо примен ют электромеханическую систему поиска объектов. К Totviy же у них не исключена возможность лшогократнбго анализа тех же объектов, неудовлётвсу рительна  селекци  близко расположенных объектов, низка  производительность (скорость анализа)..

Цель изобретени  - увеличение скорости при раздельном анализе близко расположенных объектов.

Достигаетс  это тем, что устройство содержит последовательно соединенные коммутатор, блок временных задержек начала разверток по строке и кадрУ , блок формировани  вспомогательных им11уль( и блок формировани  наклонных фигур вытеснени , вход коммутатора соединен с выходом дискретизатора , а выход блока формировани  наклонных фигур вытеснени  - с одним из входов логического блока, другой вход которого соединен с выходом порогового блока, и формирователь импульса выделени  объекта , вход которого подключен к выходу порогового блока, а выход - к | управл ющему входу коммутатора , причем вход|устройства соединен с входом порогового блoka и с одним из входов блока обработки результатов.

Больщое значение иглеет изобретение дл  автомаш ческогр анализа биологических препаратов, например мазков, с целью раннего обнаружени  раковых и предраковых клеток.

На фиг. 1 - функциональна  схема предлагаемсуо устройства; на фиг. 2 - диаграммы Венна, по сн ющие процесс формировани  подсвечивающего сигнала; на фиг. 3 - функциональна  схема блока обработки результатов.

Claims (1)

1. Предлагаемое устройство состоит из дискретизатора 1, выход которого подключен к коммутатору 2, |и блока 3 временных задержек начала разверток по fCTpoKe и кадру, последовательно соединенных с входом блока 4 формировани , вспомргательШх импуль сов, блоком 5 формировани  наклонных фигур вытеснени )логическим блоком 6, блоком 7 обработки результатов и регистратором 8, а также порогового блока9, выход которого соединен с соответствующим входом логического блока 6, и через форми . рователь 10 импульса выделени  объекта - с управл ющим входом ком 1утатора 2, причем вход видеосигнала ВС соединен с входом порогового 9, с соответствующим входом блока 7 обработки 15езультатов и BXOAoiii видеоконтрольного блока 11, второй вход которого подключен к соответствующему вьиоду блока логики 6. Диаграммы Ванна 12-24 по сн ют процесс форми .ровани  подсвечивающего сигнала. функциональна  схема блока обработки результатов (см.фиг.З) состоит из узла автомапГки 25.,на вхбдк торого подключен подсвечивающий сигнал и видеоСигнал изображени  ВС, выход которого параллельно подключен к входам нескольких пороговых узлов 26-28, а опорное напр жение 29 через резистивньш делитель 30-32 и пороговые узлы 26-28 подключены к узлу пам ти и реализации алгоритма 33. Устройство работает следующим образом. Импуль сы частоты строк f.j поступают на дискретизатор 1, который осуществл ет преобразование входного сигнала в пачку импульсов, следуюш х в течение всего интервала пр мого хода строчной развертки. Импульсы дискретизации по горизонтали и вертикали при отсутствииисследуемых объектов поступают через коммутатор 2 на блок 3 временных задержек начала разверток по строке и кадру, который производит формирование динамических задержек по горизонтали и вертика/ги синхронно со скорость развертки телевизионного датчика. Выходные сигналы устройст временной задержки синхронизируют работу блока 4 формировани  вспомогательных импульсов, которые в режиме поиска с нфазиы с текущи ш координатами развертки. Наклонные фигуры вытеснени  НФВ, формируемые блоком 5, отличаютс  от универсальных НФВ тем, что имеют лищь одну или две степени свободы. На фиг. 2 показаны диаграммы Веина четырех НФВ (12-15), на которых стрелками показаны степе ни свободы (направлени  перемещени ). Поскольку I наклонна  фигура вытеснени  может зан ть на растре любое положение (в соответствии с ее .степенью свободы), то следовательно, из тех же вспомогательных импульсов не трудно сформировать подобные НФВ (16-19). При отсутствии объекта исслед,оваш1  подвижный фронт сех НФВ проходит через одну точку в строгом соответствии с текущими координатами развертки. Диаграмма 20 обозначает условное положение всех НФВ в момент считывани  сигнала в точке А с координатами А (Х, У). Если в точке А с координатами А (Х, У) произо дет первое совпадение считывающего луча с исследуемым объектом, то видеосигнал ВС (см. фиг. 1), поступа  через пороговый блок 9 на формирователь j Ю импульса выделени  объекта, будет преобразован и одиночный кратковременный импульс, расположенный в верхней части объекта.Осуигертал етс  это, например, методом перекрыти . Это1 импульс рбъ та подает на коммутатор 2, который в свою очереда Осуществит прерывание импульсов даскретймции, а следовательно и остановку фронтов НФВ в точке А (Хр, Уд). В зтот момент времени кончаетс  режим поиска, начинаетс  .этап формировани  подсвечивающего сигнала, который с помощью наклонных фигур вытеснени  выделит опл- мальным образом анализируемый объект. Видеосигнал изображени  объектов ВС с помощью порогового блока 9 преобразуетс  в двухпол рный сигнум-сигнал, показанный на фиг. 2,21. Этот сигнумсигнал поступает в блок логики 6, в котором он |после совпадени  с илтульсами фронта каждой из НФВ формирует сигналы обратной св зи, подаваемые формировани  5. Эти сигналы обратной св зи , дейстауюттаким образом, что перемещаемый ими фронт НФВ как бы раздвигает подсвечивающий сигнал подобно ирисовой диафрагме объектива до тех пор, пок овокупность НФВ не охватит исследуемый объект 22. Если обозначить НФВ, показа ныена фиг. 2, индекca ди X , X , У,, 5, 2 , 2., i, i, то логическую функдню выражающую подсвечивающий сигнал J, какэто видно из фиг. 2,20-24, можно представить в виде- ,X, откуда после преобразовани  имеем Подсвечивающий сигнал F в той или иной сте-. пени участвует в формировании сигналов обратной св зи и окончательное его формирование заканчиваетс  в момент окончани  развертки данного объекта 22, т. е. во врем  окончани  даршого кадра. Уменьщение числа НФВ с целью упрощени  устройства приводит Кухудшенйю достоверности анализа. Действительно, в случае применени  только четырех НФВ (X., Х У , У ,) фбрмируемый сигнал F примет вид .. , что соответствует формированию подсвечивающего сигнала в виде пр моугольника, который, очерчива  объект 22, совпал бьГвГсигналом близко расположенного объекта 23, что привело бы к охвату сразу двух объектов. -Обследование Геометрических и оптических параметров объекта целесообразно производить од- нократно. Дл  этого необходимо удостоверитьс , что данный объект не был ранее обследован. С зтой целью после формировани  подсвечивающего сигнала с помощью узла автоматики 25 определ ют с  ;,координаты,наиболее характерные дл  данного объекта. В данном случае вместо координат объекта на растре можно определить координаты Чтрдсвечиваютего сигнала или наиболее хара ктерной его части, а именно пр моугольника, формируем го с помощью НФВ у, 5L У , . При этом часто- казЙ1ваетс , что достаточно опрёделйГть.только координаты центра подсвечивающего сигнала, а именно координаты точки Ац, которые выражаютс  следующим офазом , где А, - абсцисса точки А,,; , -Хцч; Xjj , Х - абсциссы фронтов НФВ Xj и 21 |У„ , У- - ординаты фронтов НФВ у, и у-. I У У2 Код координат точки А с помощью операцш срав нени  сравниваетс  скодалт координат объектов, записанных ранее в пам ть узла 25. Сложность пам ти опрёдел етс  точностью вводимых координат и числом  чеек пам ти. В данном случае нет необходимости определ ть н запоминать координаты объектов с высотой точностью, а достаточно вводить некоторое округленное значение, так как центры объек тов не могут быть близко расположены друг к другу . Число  чеек пам ти также может быть выбрано небольшим, поскольку после.прохождени  грутлы строк, соответствующих высоте одного объекта, пов торный анализ мало веро тен. Поэтому сравнение координат объекта с координатами объектов, записанных ранее, следует производить в той последова; тельности, в которой была произведена запись координат . В случае, если код координат найденного объекта совпадает с кодом координат ранее анализируемого объекта на выходе цифровых схем сравнени  узла 25 по вл етс  импульс, который, поступа  на комм татор 2, дает команду к поиску следующего объекта . Если при поочередном сравнении координат найденного объекта не произойдет равенства с кодами координат ранее анализируемых объектов, то блок автоматики произведет перезапись координат объек« та в пам ть вместо координат наиболее уста|ревщего во времени объекта. При этом производитс  разрешение на анализ. Данный процесс целеI сообразно;производить во врем  обратного хода по кадру. В течение следующего кадра происходит анализ геометрических и оптических параметров данного |объекта в соответствии с выбранным алгоритмом. С этой целью подсвечивающий сигнал с выхода Сло;Ка логики, а также видеосигнал ВС поступают на блок обработки результатов 7, который, работа  параллельно по р ду уровней видеосигнала, как показано на фиг. 3, осуществл ет анализ вьшеленно го объекта в течение одноп кадра. При этом данные о геометрических и оптических параметрах объекта ; обрабатьшают узлом 33 пам ти и реализации алгори ма./ Поиск следующего объекта производитс  во врем  следующего кадра. При этом коммутатор 2, синхронизируемый импульсами синхронизации, оснащает с  peiHCTpOM пам ти координат X ;Уд предьщущего объекта. Дальнейща  работа устройства происходит аналогично. Результаты анализа записываютс  в регистрирующем устройстве обычным образом. Формула изобретенна  Устройство дл  анализа геометрических параметров групп объектов изображени , содержащее дискретизатор , пороговый блок и последовательно соединенные логический блок, блок обработки результатов и регистратор , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  при р зпельном анализе близко расположенных объектов, устройство содержит последовательно соединенные коммутатор, блок временных задержек начала разверток по строке и кадipy , блок формировани  вспомогательных импульjCOB и блок формировани  наклонных фигур вытес1нени , вход коммутатора соединен с выходом дискретизатора; а выход.блока формировани  наклонных фигур вытеснени  - с одним из входов логического блока, другой вход которого соединен с выходом порогового блока, и формирователь импульса вьщеленн  объекта, вход которого подключен к выходу порогового блока, а выход - к управл ющему входу коммутатора , причем вход устройства соединен со входом порогового блока и с одним из входов блока обработ кн результатов.

   ve.l

   Xi

   W

   ,1

   ,/

   Ч 10

   ч

   24

   Щ-. 21 ©2J

   tf

   Фиг.З