Способ измерения площади фигуры

(51)М, Кл. С 01 В 11/28 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ФИГУРЫ Изобретение относится к измерительной технике.Известен способ измерения глощади фигуры, заключающийся в том, что построчно сканируют изображение фигуры, управляют частотой генератора масштабирующих импульсов в функции, например скорость сканирования, и суммируют масштабирующиеимпульсы 1).. Невысокая точность измерения площади по известному способу обусловлена различными контурами фигур и их ориентацией.Известен способ измерения.площади фигуры, заключающийся в том, что построчно сканируют изображение фигуры, суммируют видеосигналы и изменяют направление сканирования по окончании сканирования кадра 2),При этом после сканирования каждого кадра изменяют направление сканирования, выделяют сигнал начала сканирования фигуры, задерживают его на время длительности строки и на время длительности элемента разложения, сравнивают исходный и задержанный видеосигналы нормируют полученный сигнал по амплитуде, суммируют его с полученным ранее видеосигналом и измеряютрезультирующий скгнал. Операции 5 повторяют до тех пор, пока суммарныйсигнал не перестанет увеличиваться.Этот способ является по своейтехнической сущности наиболее близким к изобретению.Однако при его реализации требуется высокое отношение сигнал/шумизображения В противном случаенедопустимо велика вероятностьошибки при разделении импульсовот объекта и фона.Целью изобретения является повышение точности измерения площадифигуры в условиях низкого отношения сигнал/шум.Это достигается тем, что суммирование сигнала, непосредственносвязанного с оптической плотностьюизображения, производят эа времяразвертки каждой строки и длякаждого направления сканированиястроят одномерный сигнал, отсчетыкоторого представляют собой укаэанные суммы, определяют пороговыйуровень путем последовательного егоувеличения, до обеспечения появления только двух пересечений с этимсигналом, определяют параметры сигнала,отсекаемого найденным пороговымуровнем,и по их величине судят о площади фигуры,На фиг.1 изображена структурнаясхема устройства, реализующегопредлагаемый способ; на фиг.2 -процесс измерения площади фигуры.Устройство,реализующее предлагаемый способ измерения площади фигуры, содержит блок считывания 1,блок 2 управления направлением сканирования, сумматор 3, блок памяти 4,пороговое устройство 5 с регулируемым уровнем срабатывания, счетчик бпереходов через нуль, блок 7 управления уровнем срабатывания порогового устройства, управляемый вентиль 8,вычислительный блок 9.Процесс измерения площади фигурызаключается в следующем. 20Блок считывания 1 осуществляет сканиронание и построчное разложениедвумерного сигнала 10. С помощьюсумматора 3 производят суммированиевидеосигнала, непосредственно связанного с+оптической плотностьюизображения, за время развертки каждой сроки, В блок 4 памяти записывают одномерный сигнал, отсчетыкоторого представляют собой указанные. суюы, полученные эа нремя развертки всего кадра.Далее одномерный сигнал подаютна порогоное устройство 5, имеющеепервоначально нулевой уРОнень срабатывания. Результат вычитаниявеличины порогового уровня иэ одномерного сигнала вновь записывают вблок 4 и одновременно обрабатываютсчетчиком б, считающим число переходов через нуль. если число переходов больше двух, поступающая сосчетчика команда заставляет блок 7выработать новый, более высокийуровень срабатывания, В противномслучае (число переходов равно двум)уровень остается прежним и на вентиль 8 поступает команда, разрешающая прохождение одномерного сигналас выхода порогового устройства 5на вход вычислительного блока 9, 50который на основании параметроввводимых одномерных сигналов и наоснове известных зависимостей выдает значение площади фигуры. Изменение направления сканированияосуществляется с помощью блока 2Переход от исходного двумерногоизображения 10 к одномерному сигналу (например,11) путем суммированиясигнала, непосредственно связанногос оптической плотностью изображения, 60за время развертывания каждой строки (например, строки 3) реализуетИзвестный метод увеличения отношения сигнал/шум, основанный на том,что полезный сигнал во всех слагае алых один и тот же, поэтому накопленное значение сигнала пропорциональночислу повторений сигнала п, а егоквадрат - и, в то время как среднийквадрат суммы случайных значенийшума растет пропорционально первойстепени иПлощадь каждого одномерного сигнала ЯаЧЯЬЧЯОЧЯЙ определяетсясоответственно максимальным значениям собственного сигнала Ьа,ЬЬ,Ьс,Ьс) и длиной отрезка между точкамипересечения сигнала со своим порогом ь а, 6 Ь, ьс, ь с) соответстненно. Каждая пара одномерных сигналов,относящихся ко взаимно перпендикулярным направлениям сканирования, например, 11 и 12, 13 и 14 может бытьиспользована для получения площадиискомой фигуры,Площадь каждого одномерного сигнала, например Яо , связана с величиной средней плотности потемнения н области измеряемой фигуры ис числом элементов разложения изображения, накрынаемых иэображениемфигуры, т.е. с площадью фигуры Я. уМаксимальное значение сигнала Ьопределяется той же величиной плотности, а также наибольшей протяженностью объекта вдоль луча сканирования, равной в свою очередь длинеотрезка д а,Таким образом, введение в вычис-.лительный блок значений длины отрезка между точками пересечения порогового уровня с сигналом по одному,а площади сигнала выше пороговогоуровня и его максимальному значениюпо другому сигналу позволяет судить .о площади двумерной фигуры,Использование предлагаемого способа измерения площади позволяетповысить точность, например, приопределении параметров дефектов,влияющих на заключение о пригодности контролируемых изделий в условиях низкого отношения сигнал/шум,увеличить надежность контроля.Формула изобретенияСпособ измерения площади фигуРы, заключающийся в том, что построчно сканируют изображение фигуры, суммируют видеосигналы и изменяют направление сканирования по окончании сканирования кадра, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях низкого отношения сигнал/ мум, суммирование сигнала,непосредственно связанного с оптической плотностью иэображения, производят за время развертки каждой строки и для каждого направления сканирования строят одномерный сигнал, отсчеты которого представляют собой729441 Составитель О,СтроганРедактор Л.Народная Техред О.Андрейко ектор О Ковинс Подпис к митета СССР ткрытий ская наб., д.4 ПП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 ил указанные суммы, определяют пороговый уровень путем последовательногоего увеличения до обеспечения появления только двух пересечений с этимсигналом, определяют параметры сигнала, отсекаемого найденным пороговымуровнем, и по их величине судят оплощади фигуры. 248/35 Тираж 801 ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Юрухин Б.Н. Цифровые системыобработки сканируемой информации,М., Энергия, 1975, с.6-16.2. Авторское свидетельство СССРР 386413, кл.С 06 К 9/16, 1973