Устройство для обработки изображений объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 5 й 4 С 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 11 15ческий институ 10. Луць ии У 2131086,опублик, 1972. ат06 Патент .США У 4083034, 340-146.3, опублик. 19(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕИИЙ ОБЬЕКТОВ(57) Изобретение относится к технической кибернетике, в частности ксистемам цифровой обработки изображений. Повышение быстродействия устройства достигается путем организацииконвейерной обработки информации спомощью группы элементов И, блокасортировки кодов и мультиплексора.Предложенное техническое решение позволяет реализовать возможность выделения локальной окрестности текущегоэлемента изображения требуемой формыи определения медианы последовательности элементов изображения, принадлежащей выделенной окрестности,1 зепа Ь лы 3 илеИзобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах цифровой обработкиизображений.В частности, предлагаемое устройство можно использовать для медианной фильтрации изображений с цельюподавления шума.Пель изобретения - повьппение быстродействия устройства.На фиг,1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2и 3 - примеры конкретного конструктивного выполнения блоков управленияи сортировки соответственно.Устройство содержит телевизионныйдатчик 1, например телекамеру, аналого-цифровой преобразователь 2, группу регистров 3 сдвига, генератор 4импульсов, группу 5 элементов И б,первый регистр 7, блок 8 управления,коммутатор 9, например мультиплексор,второй регистр 10 и блок 11 сортировки кодов, первый 12 и второй 13 входы устройства.Блок 8 управления (фиг,2) содержит счетчик 14, задающий регистр 15,компаратор .1 б и первую группу элементов 17 задержки,Блок 11 сортировки кодов (фиг,3)содержит первую группу компараторов18, вторую группу компараторов 19,вторуто группу элементов 20 задержки,третью группу элементов 21 задержки,первый 22 и второй 23 элементы задержки, первую 24, вторую 25 и третью 26 группы входов блока и одинвход 27,Устройство работает следующим образом.Перед началом медианной фильтрации входного иэображения выполняется запись кода маски через установленный вход 12 устройства в регистр 7. Этот код определяет форму области (иэ окресности текущего элемента иэображения), по элементам которой вычисляется локальное медианное значение последовательности элементов изображения, расположенных в пределах этой области. Если элемент изображения входит в окрестность текущего элемента изображения, то соответствующнй ему разряд кода, записанного в регистре 7, равен "1 ", в противном случае этот разряд кода маски ра.и 0 ефС установочного входа 13 устройства в регистр 10 записывается двоичный код номера того информационноговхода мультиплексора 9, на которыйпоступает код медианы текущей последовательности элементов изображения,Этот номер информационного входамультиплексора 9 зависит от содержимого регистра 7,Обрабатываемое изображение в процессе его строчного сканирования телекамерой 1 через АЦП 2 поступает вцифровой форме на вход первого регистра сдвига группы регистров 3. Припоступлении импульсов генератор 4 навходы управления сдвигом регистров 3сдвига выполняется последовательныйсдвиг кодов элементов иэображения врегистрах 3 для формирования окрестности текущего элемента изображенияразмерами 3 х 3.Коды элементов обрабатываемогоизображения с выходов регистров 3сдвига параллельно поступают на первые входы элементов И б группы, навторые входы которых одновременнопоступают значения соответствующихРазрядов регистра 7,С выходов элементов И б группы 5коды элементов выделенной окрестности изображения параллельно поступают на входы блока 11, Блок 11 осуществляет параллельно-последовательную сортировку входной последователь-ности двоичных чисел - элементовизображения.Известно, что вычисление медианыпоследовательности чисел эквивалентно сортировке этой последовательности и выбору в качестве медианы центрального элемента отсортированнойпослецовательности чисел. Поэтому вычисление медианы элементов изображения осуществляется посредством блока11. В блоке 11 осуществляется попарная параллельная перестановка входных чисел, Для этого служат компараторы первой и второй групп, каждыйиз которых имеет два информационныхвхода, управляющий вход и два информационных выхода. На управляющийвход компараторов 18 и 19 поступаютиз блока 8 управления сигналы установки компараторов в начальное состояние перед сравнением каждой новойпары чисел. 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 В результате параллельной попарной перестановки двоичных чисел на12выходе блока 11 формируются коды отсортированной последовательности элементов изображения. Таким образом, блок 11 реализует алгоритм параллельной обменной сортировки. С выхода блока 11 коды отсортированной последовательности элементов изображения поступают на соответствующие информационные входы мультиплексора 9, на управляющий вход которого с выхода регистра 10 индекса поступает двоичный код заданного числа. Мультиплексор 9 и регистр 10 используются с целью выделения текущего медианного элемента изображения из отсортированной последовательности элементов изображения на выходе блока 11. Вследствие того, что количество ненулевых разрядов регистра 7 в общем случае не равно и, медианный элемент не является центральным элементом отсортированной последовательности двоичных чисел на выходе блока 11, т,е. не имеет номер (и)/2. Поскольку элементы иэображения являются целыми двоичными числами, то медианный элемент имеет номер (И+1)/2 в отсортированной последовательности чисел при начале нумерации от максимального числа этой последовательности (где И - количество ненулевых разрядов регистра 7).Блок 8 используется в предлагаемом устройстве с целью управления процессом сортировки последовательности элементов иэображения в блоке 11, Тактовые импульсы с выхода генератора 4 поступают на счетный входсчетчика 14. Компаратор 16 осуществляет сравнение кода количества тактовых импульсов, подсчитанных в счетчике 14, и кода количества разрядов элементов входного изображения, который записан в регистре 15. При равенстве кодов на входе компаратора 16 на его выходе появляется сигнал "1", который поступает на.первый выход блока управления и через элементы 17 задержки на остальные выходы блока 8, Сигналы "1" на выходах блока 8 определяют концы последовательных кодов элементов изображения, которые поступают на управляющие входы соответствующих узлов блока 11. Сигнал "1" с выхода компаратора 16 также поступает на вход сброса счетчика ,14 и при этом устанавливает его в нулевое состояние. Время задержки265004элемента 17 задержки в блоке 8 равновремени задержки элементов 20 - 23задержки в блоке 11, которое, в своюочередь, определяется временем задержки компараторов 18 и 19. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Фо р мул а и з о б р е т е ни я 1. Устройство для обработки изображений обьектов, содержащее телеви- . зионный датчик, вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к одному входу аналогоцифрового преобразователя, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к одному входу первого регистра последовательно соединенных регистров сдвига группы, другие входы которых подключены к генератору импульсов, а выходы подключены к одним входам элементов И группы, другие входы которых соединены с выходами первого регистра, вход которого является первым входом устройства, счетчик, один вход которого подключен к генератору импульсов, а выход соединен с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к задающему ре-. гистру, а выход соединен с другим входом счетчика, и последовательно соединенные элементы задержки первой группы, при этом первый элемент задержки первой группы подключен к выходу компаратора, и коммутатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок сортировки кодов, входы которого соединены с выходами элементов И группы, компаратора и элементов задержки первой группы, а выходы подключены к входам коммутатора, выход которого является выходом устройства, и второй регистр, вход которого является вторым входом устройства, а выход соединен с управляющим входом коммутатора.12. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сортировки кодов содержит первую группу последовательно соединенных компараторов, одни входы которых являются входами первой группы входов блока, вторую группу последовательно соединенных компараторов, одни входы которых являются входами первой группы входов блока, вторую и третью группы элементов задержки, входы и выходы122 Составитель А,Романактор О,Бугир Техред В.Кадар Корректор и яз 2137/51 Тираж 671 Под ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035 Москва, ЖРаушск/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг ул. Проектная, 4 которых подключены к входам и выходам соответствующих компяраторов первой и второй групп, первый элементзадержки, вход которого является одним входом блока, а выход подключенк второму компаратору второй группы,второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом последнего компаратора второй группы, а вьход явля 65 ОО 6ется одним выходом блока, при этом входы первых компяряторон первой и второй групп являются входами первой и .второй групп входов блока, а другие входы и ныходь соответствующих компараторон первой и второй групп подклюцены к входам и выходам соответствующих компаряторон второй и первой групп соотнетственно.