Устройство для коррекции изображений

СОЮЗ СОВЕТСНИХсОцИА лист ичесниРЕСПУБЛИН 19) И 6 К 9/46 БРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ ке и мож О/248991. Бюл. Ргель и П.Н1.12 (088,(21) 46404 (22) 20.01 (46) 15,01 (72) А,В.Б (53) 681.3 в од ствеЦелью шение точенная цель тройство весовьм ко да ство СССР 46, 1984.(56) Авто У 1196918 кое свидет кл. С 06 К к уп симости ТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ИЗОВ(54) УСТРОРАЖЕНИг(57) Изобр гого9 ил а ате йст втомание относит ЪИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах распознавания образцов, в частности, при создании автоматических установок сортировки и посадки кристаллов.Цель изобретения - повышение точности устройства.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства селекции изображений объектов, на фиг. 2 - блок-схема блока первичной обработки, на фиг. 3 - блок-схема блока выбора весовых ко, эффициентов изображения, на фиг,4н сканирующая аппертура Окно размером 33 элемента изображения, на фиг. 5-7 - примеры, поясняющие принцип преобразования изображений объектов и их подсчета, на фиг8 - ал,горитм работы блока управления н а этапе селскции изображеггий объектов,алгоритм работы блокана этапе поиска и выбораодов на первом, втором,етвертом и пятом выходах анныхк 12РГО Вьс т юьх оде1 на фиг, 9 управления значений к третьем, ч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ тике и вичислительной тех быть использовано в произ микроэлектронных приборов изобретения является повы ности устройства, Поставл достигается тем, что в ус введены два блока выбора эффиггиентов иэображения и ления, что позволяет в за от вида изображения выбир ритм обработки, в результ повышается точность устро блока упр авл ения, об еспечи вающихдостоверную селекцию предъягляемьмизображений объектов,Устройство содержит блок 1 формирования электронного окна, блоки 2-5первичной обработки видеосигнала,блоки 6 и 7 выбора весовых коэф,ициентов изображения, блок 8 вторичнойобработки видеосигнала, элемент 9задержки, элемент И 10, счетчик 11,блок 12 управления, Каждьп блок обработки видеосигнала содержит три элемента ИЛИ 13-15 и одиннадцать элементов И 16-26, причем каждьй блок выбора весовых коэффиггиентов изображениясостоит из четырех элементов И 27-30и элемента ИЛИ 31.Устройство работает следующим образом. При поступлении исходньо от внешнего устройства на бл управления на первом - пятом ходах устанавливаются соотяе значения кодов, а на шестом сигнал, обнуляющий счетчик 11621060 Лриви исюодньи даиныю оа Внешнего цсоройсмба:вил изображения ооьекяа (ирисщалл, Хефеиаы дивангобида иещка и тд кол-до ооьеаоб о бполе кадра сеанодивь начальные эначения иобод на пербои, бтОро вревьеи, чевдервоми пятом быходак Приемов днешнего усвройсщда сигнала нацала корреиции ванобищь сцеачик 11 бначапьное сосщояни Прием ов днвшнего усщройседа сигнала оо оионцании коррек иицеецииа П К) СчциплВ с 0680 цпанодищь нодые значения кодой на пердом троц вревьем, цещбераам и лящои Иьиода Зйпомниеь значения кодод дсванодленньц на пердом бт ом а епвем цевье пюми пяаом дыходахиг. 9 Составитель А.БарановРедактор Л,Пчолинская Техред Л.Олийнык орректор С.Еевкун Заказ 4249ВНИИПИ Госуда ри Г 1 НТ ССС Тираж Подписноерственного комитета ло изобретениям и открытиям п 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г, Ужгород, ул. Гагарина, 10111(2.3) нарный электрический сигнал, несущий информацию об оптическом изображении,поступает на три блока задержки блока формирования электронного окна .каждый из которых задерживает егиа время одной телевизионной строки, и иа первом втором и третьем выходйх блоков задержки присутствуют видеосигналы от девяти соседних 10 элементов изображения, три из которых принадлежат считываемому изображению . о текущей. строке сканирования, аостальные - изображению по двум,.ей предшествующим строкам, Так как через блоки задержки проходит последовательно видеосигнал от всего изображения, то совокупность указанных элементов разложения .образует сканирукнцую аппертуру "Окно" размеромЗфЗ элемента (фнг,4), при помощи которого производится осмотр и анализ изображения. Обозначим центральный элемент окна через а;1, .а егососедние элементы чеРез а; ,+д а,и 25 а1+а;, , а;,1, а а;, а;м где а - значение элемента окна а = "1", если элемент изображения, совпадающий в данный момент времени с данным элементом окна, принадлежит объекту, и а = "О", если он принадлежит полю, на котором расположены объекты, 1 - номер строки окна, которой принадлежит его центральный элемент а;", х - номер столбца окна, которому йрииадлежит его З 5центральный элемент а; .Блоки 2-5 обработки видеосигнала преобразуют входной сигнал согласно выражениям:40Ь = а;.+ а; , + а,+ а;,(1,1)Ь а;+ а;,+ а;, а;+ + а;,а, + а;1 а;+ а; а;,;+(4.2) С выходов блока 6 сигнал поступает на первый, второй, третий и четвертый входы блока 8 вторичной обработки видеосигнала соответственно,Блок вторичной обработки видеосигнала 8 производит преобразование входного сигнала согласно выражениям: а =Ь +Ьс+ЬЭ+Ь 4= а;, а;, ,а;а;(4.4)где Ь - значение сигнала на первом,втором, третьем и четвертомвыходах четвертого блока 5обработки видеосигнала,Ь - значение сигнала на первом,втором, третьем, четвертомвыходах второго блока 3 обработки видеосигнала,Ь . - значение сигнала на первом,втором, третьем, третьем ичетвертом выходах первогоблока 2 обработки видеосигнала,Ь- значение сигнала на первом,втором, третьем четвертомвыходах третьего блока 4обработки видеосигнала,(+) - знак, определяющий операцию логического сложения,т,е, операцию ИЛИ.+ЬЬЬ +ЬЬЬа, = ЬЬЬЬ 4 1 (54)где а; ф - значение центрального элемента окна после преобразования,причем на первом, втором, третьеми четвертом выходах блока вторичнойобработки видеосигнала значение сигналов соответствует выражениям(5.1)-(5.4).С первого, второго, третьего ичетвертого выходов блока вторичнойобработки видеосигнала бинарный видеосигнал от преобразованного изображения объектов поступает на первый,второй, третий и четвертый входыблока 7 и в зависимости от кода напятом выходе блока 12 управления,поступающего на входы блока 7, навыходе блока 7 присутствует толькоодин из сигналов, поступающих напервый, второй, третий и четвертыйвходы этого блока,Преобразованное иэображение поступает для дальнейшей обработки на выход устройства через выходную шину и для подсчета числа объектов в поле на входы элементов 9, 10 и счетчика 11. Число объектов в поле (К) после преобразования определяется, как разность числа всех импульсов (П), по" лученных после преобразования за время одного кадра и числа совпадений (С) их в двух соседних строках сканирования, т.е.К = П - С.Число П соответствует числу импульсов на выходе блока выборки 7, число С - числу импульсов на выходе элемента И 10, а число К - содержимому счетчика 11.Подсчет числа объектов нроизводится следующим образом.Импульсы от преобразованного изображения объектов, поступающие с выхода блока 7, задерживаются элементом 9 задержки на время одной телевизионной строки. Это приводит к тому, что на входах элемента И 1 О одновременно присутствуют видеосигналы с двух соседних строк сканирования, поэтому на его выходе формируется сигнал совпадения импульсов, полученньм после преобразования в двух соседних стро Значения кодов, устанавливаемыхЗ 0 на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах блока 12 и обес -печивающих достоверную сецекциюпредъявляемых изображений объектов,на этапе поиска и выбора заранее35неизвестны. Предлагаемым устройствомосуществляется поиск и выбор данныхзначений кодов следующим образом.При поступлении исходных данных(изображение каких объектов (крис 4 О талл, дефекты внешнего вида, меткаи т,д.) находится в поле, количествообъектовв поле, начало этапа поискаи выбора значений кодов, устанавливаемых на выходах блока 12 и обес 45 печивающих достоверную селекцию)на блок 12 управления от внешнегоустройства через внешнюю шину, блок12 устанавливает на выходах началь-.ные значения кодов. Затем устройствовыполняет этап селекции, по окончании которого блока 12 сравнивает количество объектов (К), поступающеес вьмода счетчика на вход блока 12,со значением количества объектов в55поле полученным от внешнего устройства в исходных данных,В случае несовп щения значения содержимого счетчика 11 со значениемколичества объектов (К), полученным 5 10 15 20 25 ках сканирования, т,е, сигнал, соответствующий числу С, Этот сигнал поступает на вычитающий вход счетчика 11, на суммирующий вход которого поступают импульсы с выхода блока 7. Таким образом, в любой момент времени содержимое счетчика 11 всегда равно разности П-С, т.е. числу К.По окончании селекции изображений объектов число объектов К хранится в счетчике 11 и поступает с его выхода на вход блока 12 и по сигналу окончания селекции изображений объектов, поступаюппм от внешнего устройства через внешнюю шину, считывается блоком 12.Устройство осуществляет поиск и выбор соответствующих кодов, устанавливаемых на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах блока 12 в зависимости от селектируемого изображения объекта (кристалл, деФекты внешнего вида, метка и т,д .) и обеспечивающих достоверную селекцию изображений каждого.нз объектов па этапе селекции.ЗО блоком 12 от внешнего устройства через внешнюю шину в исходньи данньи,значения кодов на первой, второй,третьей, четвертой и,пятой группахвыходов блока 12 устанавливаются5другие и этап селекции повторяется.Таким образом, путем последовательного перебора всех возможньмзначений кодов, устанавливаемых на 10первой, второй, третьей, четвертойи пятой группах выходов блока 12управления, осуществляется поиски выбор значений кодов, обеспечи. вающих достоверную селекцию изображения объектов на этапе селекции, После чего для каждого из изображений объектов блок 12 управления запоминает и хранит значения кодов, устанавливаемьи на первой, второй, третьей, четвертой и пятой группах выходов блока 12, которые обеспечивают достоверную селекцию. На .этом поиск и выбор значений кодов, - устанавливаемых иа первой, второй, третьей, четвертой и пятой группах выходов блока 12 на этапе селекции и обеспечивающих достоверную селекцию различных изображений объектов, заканчивается.На фиг. 6 и 7 приведены примеры селекции предлагаемым устройством изображений объектов различной конФигурации, Для достоверной селекции иэображения объекта (Фиг.6) необходимо установитьна первой, второй, З 5 третьей, четвертой и пятой группах выходов коды, обеспечивающие селекцию согласно выражениям (3.1), (2,1), (41)(1.1) и (54) соответственно, а для достоверной селекции иэображения объекта (фиг. 7) необходимо установить на первой, второй, третьей, четвертой.и пятой группах вьиодов другие коды, обеспечивающие селекцию согласно выражениям (3.2), 45 (2,2), (4.2), Т 1,2) и (5,2).Таким образом, введение в устройство селекция изображений объектов новых блоков и новьи связей позволяет повысить точность селекции изображений различных объектов вследствие того, что одним и -тем же предложенным техническим решением обеспечиваетея достоверная селекция различных изображений объектов.Применение предлагаемого устройства для селекции изображений объектов в устройствах распознавания и контроля поверхности кристаллов в реальных условиях работы с зашумпенными изображениями позволяет повысить точность и достоверность селекции изображений различных объектов таких как, например, кристаллы, дефекты внешнего вида, метки на крис" таллах после зондового контроля и т.д. и, как следствие, увеличить процент выхода годных иэделий.Формула изобретенияУстройство для коррекции иэображений, содержащее элемент .задержки, четыре блока первичной обработки видеосигнала, блок вторичной обработки видеосигнала, элемент И, счетчик и блок формирования электронного окна, шестой вьиод которого подключен к второму входу второго блока первичной обработки видеосигнала, пятый выход блока Формирования электронного окна подключен к первым входам второго и третьего блоков первичной обработки видеосигнала, третьему входу первого блока первичной обработки видеосигнала и четвертому входу четвертого блока первичной обработки видеосигнала, четвертый выход блока формирования электронного окна подключен к первому входу первого блока первичной обработки видеосигнала, вход. элемента задержки подключен к первому счетному входу счетчика, первому входу элемента И и к вьиодной шине устройства, выход элемента задержки подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к второму счетному входу счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два блока выбора весовых коэФфициентов изображения и блок управления, первый- четвертый выходы которого подключены к первому - четвертому управляющим входам первого блока выбора весовых коэффициентов изображения, первый- четвертый информационные входы которого подключены соответственно к выходам первого - четвертого блоков первичной обработки видеосигнала, девятый выход блока формирования электронного окна подключен к первому входу четвертого блока первичной обработки видеосигнала, второй вход которого подключен к четвертому входутретьего блока первичной обработкивидеосигнала и восьмому выходу блока Формирования электронного окна,седьмой выход которого подключен ктретьему входу третьего блока первичной обработки видеосигнала, второйвход которого подключен к четвертомувыходу блока формирования электронного, окна, шестой выход которогоподключен к третьему входу четвертого блока первичной обработки видеосигнала, третий вход второго блокапервичной обработки видеосигналаподключен к третьему выходу блокаформи 11 ования электронного окна,второй выход которого подключен кчетвертому входу второго блока первичной обработки видеосигнала и второму входу первого блока первичной обработки видеосигнала, четвертый .вход которого подключен к первомувыходу блока формирования электронного окна выходы первого блока выбо-.1ра весовых коэффициентов изображенияподключены к соответствующим входамблока вторичной обработки изображения, выходы которого подключены к 1 Осоответствующим информационным входамвторого блока выбора весовых коэффициентов изображения, выход которогоподключен к выходной шине устройства,а управляющий вход - к пятому выходублока управления, информационный 15вход которого подключен к выходусчетчика, вход обнуления которогоподключен к шестому выходу блокаупра вл ения .162 ОЬОИА ЧАЛО,Орцеи исподньи данньи ов Внешнего усщройсщба: вип иьображвния обаенща (кристалл, дефенщы .бнешнвго би 8 а, мепта и пь. д), начало селеицииУсщанобащь на лербом, бгпорои,третьем, чещберщои пяаом быкодак соощбвпсрбующие кЯы,ооесаечибающце досщоберную селекциюпредьябляемого имбражения ИьекваУсаанобищь счещчик 11 6 начальное состояниеПрием вп Внешнего усарочсеба сигнала ро окончании кадра Счиаащь содержимое счетчика 11Выдать на Внешнее усеройсщбо результат селекиии иьображений обьекщад Фиг, 8