Устройство для выделения контура изображения

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 504 С 06 К 9 00 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ГОСУД АРСПО ДЕЛ О ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСНО(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЩЕЛЕНИЯ КОНТУРАИЗОБРАЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано в системахтехнического зрения роботов. Цельюизобретения является повьппение точности устройства за счет выделениядополнительных информативньпс элементов. Цель достигается тем, что устройство содержит матрицу ячеек обработки иэображений, каждая из которыхсостоит из элемента памяти, фотоприемного элемента, трех элементов И,элемента НЕ, элемента И-ИЛИ и элемента И-НЕ. 3 ил,ВИДЕТЕЛЬСТВ У(46). 15.09.86. Бюл, Р 34 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе и Ижевский механический институт (72) З.М. Гафаров, Р.М. Гафаров и В.М. Златкис(56) Златкис В.М. и др. К вопросу о построении инвариантного описания контурных иэображений, - В сб.:Автоматика и опознание образов, Автоматические устройства учета и контроля, вып, 4 /Под ред. Г.А. Тихонова, Ижевск, 1969, с, 3-10.Авторское свидетельство СССР В 1141429, кл. С 06 К 9/00, 1983,803257 У й" ";щ1 ц .ма р М еИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к области распознавания изображений в системе технического зрения роботов. 5Цель изобретения - повышение точности устройства за счет выделеииядополнительных информативных элементов.На Фиг. 1 изображена схема уст 10ройства; на фиг, 2 - схема расположения фотоприемных элементов; на фиг.Зконтур изображения,Устройство состоит из матрицыячеек 1 обработки изображения, каждаяиз которых содержит Фотоприемный элемент 2, первый 3, второй 4 и третий5 элементы И, элемент И-НЕ 6, элемент 7 памяти, элемент И-ИЛИ 8 и элемент НК 9, Фотоприемный элемент 2 20соединен с шиной 10 данной ячейки 1и с первымвходом 11 элемента И 3,второй вход 12 которого соединен свыходом 13 элемента И-НЕ 6, а выход14 элемента И 3 соединен с входом 15элемента 7 памяти, выход 16 которогоподключен к выходной шине 17 даннойячейки 1 и к вхоцам 18 и 19 элементов И 4 и 5 соответственно, Другиевходы 20 и 21 элементов И 4 и 5 сое- ЗОдинены соответственно с выходами 22и 23 элементов И-ИЛИ 8 и НЕ 9. Входы 24-27 элемента И-НЕ б данной ячейки через соответствующие шины 10 соединены с фотоприемными элементами 2 35смежных ячеек, причем вход 24 подключен к Фотопрнемному элементу,соответ"ствующему положению Х, (см. Фиг. 2),вход 25 - к фотоприемному элементу,соответствующему положению Х, вход 4026 - к фотоприемному элементу, соответствующему положению Х, и вход 27к Фотоприемному элементу, соответствующему положению Х 7, Выход 22 элемента Р-ИПИ 8 соединен с входом 28 45элемента НЕ 9. Входы 29-32 элементаИ-ИЛИ 8 данной ячейки попарно через.соответствующие шины 17 подключены квыходам 16 элементов 7 памяти смежныхячеек 1, соответствующие Фотоприемные элементы 2 которых расположеныпо разные стороны от Фотоприемногоэлемента 2 данной ячейки, Входы 29подключены к выходам 16 элементов 7памяти ячеек, соответствующих положением Х,и Х, входы 30 - соответствующих положениям Х и Х , входы31 - соответствующих положениям Х и Х, входы 32 - соответствующих положениям Хи Х (фотоприемный элемент 2 данной ячейки соответствуетположению Хо (на Фиг. 2). Элемент 7памяти выполнен на двух элементахИЛИ-НЕ, замкнутых друг на друга положительной обратной связью. Конструктивно совокупность элементов 2образует фотоприемную матрицу (нафиг, 1 не показана), на которую проецируется плоское изображение объекта. В качестве Фотоприемных элементов 2 могут быть использованы фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы и т.п., т.е. элементы, обеспечивающие преобразование воспринимаемых оптических сигналов в электрические, При необходимости в составфотоприемных элементов могут входитьтакже усилители и Формирователи электрических сигналов,Позицией 33 обозначена шина установки ячейки 1 в исходное состояние,Выходные шины 34 и 35 подключены соответственно к выходам 36 и 37 эле-ментов И 4 и 5 данной ячейки 1.На фиг. 3 сплошной линией 38 показан контур проекции некоторого объекта на фрагмент матрицы фотоприемныхэлементов 2, а пунктирной линией 39контур иэображения этого объекта, выделяемый предлагаемым устройством,Приэтом окружностями 40 отмеченй фотоприемные элементы матрицы, соответствующие точкам перегиба контура изображения, также выделяемые предлагаемым устройством, А - Фотоприемныйэлемент 2, расположенный вне контураизображения,Работа устройства начинается с подачи сигнала "Установ" на шину ЗЗ. Врезультте на выходе 16 элемента 7памяти, а следовательно, на выходныхшинах 17, 34 и 35 появляются потенциалы, соответствующие 0". В следующий момент изображение объекта проецируется на матрицу фотоприемных элементов 2 На выходах тех Фотоприемных элементов 2, на которые попадает изображение, появляются сигналы "1", поступающие на входы 11 элементов И 3 соответствующих ячеек 1 и через их шины 10 - на соответствующие входы 24 - 2/ элементов И-НЕ 6 смежных ячеек 1. В результате на выходе 14 элемента И 3, а следовательно, на выходной шине 17 каждойячейки 1 реализуется логическая операцияЪР -Х (ХХХХ)где Х - двоичный сигнал, поступающий с фотоприемного элемента2 данной ячейки 1; Х Х Х Х - двоичные сигналы, поступаю 1 5 5 7щие с фотоприемных элементов2 смежных ячеек 1, соответствующих положениям Х,ХХ , Х (фиг. 2).Согласно этой операции проверяется выполнение условия принадлежности элементов изображения его контуру.На выходе 22 элемента И-ИЛИ 8 данной ячейки 1 реализуется логическая операциякгде Р, - Р - двоичные сигналы, поступающие с выходных шин 17 смежных ячеек 1,соответствующих положениямСогласно этой операции проверяется наличие на данном фрагменте контура двух его точек, расположенных по разные стороны от элемента Х- изображе- ЗО ния.На выходной шине 34 каждой ячейки 1 реализуется логическая операцияц с КРоРо фСогласно этой операции проверяет- З 5 ся условие принадлежности указанного элемента Х изображения его контуру, т.е. наличие на данном фрагменте кон. тура прямолинейного участка.На выходной шине 35 каждой ячейки 40 1 реализуется логическая операцияСогласно этой операции такжепроверяется условие принадлежности указанного элемента Ха иэображения его 45 контуру при одновременном отсутствии на данном фрагменте контура прямолинейного участка (т,е. принадлежность элемента Хо точке перегиба контура). Таким образом, введение новых элементов позволяет существенно повысить селективность и точность, выделить не только контур изображения, но и, его информативные элементы, такие как точки перегиба и прямолинейные участки,При этом наличие элемента памяти в схеме ячейки обеспечивает сохранение результатов выполнения указанных логических операций также после снятия изображения с матрицы фотоприемных элементов.Данная ячейка правильно функционирует и при наиболее "трудном" случае, когда контур изображения имеет вогнутые участки. Например, для элемента А на фиг. 3, лежащего вне контура изображения, но имеющего смежные элементы большинство которых принадклежит этому контуру, имеем Р = О,формула изобретенияУстройство для выделения контураизображения, содержащее матрицу ячеекобработки изображения, каждая из которых состоит из элемента памяти,фотоприемного элемента, первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом фотоприемного элемента,а выход подключен к входу элементапамяти, элемент И-НЕ, входы которогосоединены с соответствующими фотоприемными элементами смежных ячеек,а выход подключен к второму входупервого элемента И, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержитэлемент НЕ, элемент И-ИЛИ, входы которого соединены с соответствующимивыходами элементов памяти смежныхячеек, а выход подключен к входу элемента НЕ, второй и третий элементыИ, одни входы которых соединены с выходом элемента памяти, а другие входыподключены к выходам элементов И-ИЛИеи НЕ соответственно,1257674 Э Ху фмк 2 оставитель А, Красн ехред М,Ходанич Редактор Е. Копч 3.Синицкая о каз 4959 ираж 671 ПодписиР 1303 5 роизводственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,0 и а юг ударственного комитета СССизобретений и открытийва, Ж, Раушская набд.