Устройство для выделения изображений объектов в бинарном изображении

(54) УСТРОЙСТВРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТЖЕНИН ВЫЦ 1,ЛЕН 1 И ИЗОББИНАРНОИ ИЗОБРАГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Физико-механический институт АН УССР, Специальное конструкторско- технологическое бюро Физико-механического института АН УССР и Институт геологии и геохимии горючих ископаемых АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР Р 974383, кл. С 06 К 9/00, 198 1.Авторское свидетельство СССР 9 1317465, кл. С 06 К 9/46, 1986. Изобретение относится к технике распознавания образов и может быть использовано, например, в устройствах технического зрения.Цель изобретения - повынение быстродействия устройства."На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема ячейки устройства; на фиг. 3 - последовательность выделения образов.Устройство для выделения изображений объектов в бинарном изображении (фиг. 1) включает Н одинаковых ячеек 1, количество которых и их органи 8015011(57) Изобретение касается распознавания образцов и может быть использовано, например, в устройствах технического зрения. Цель изобретенияповьппение быстродействия - достигается введением дополнительной связив устройство, ускоряющей процесс передачи данных в его смежные ячейки.Устройство содержит Н одинаковых ячеек, содержащих элемент И-ИЛИ, четыреэлемента И-НЕ и элемент И. В каждойячейке управляющие входы соединеныс выходами элементов И-ИЛИ смежныхячеек, Количество ячеек и их организация в устройство совпадают с количеством элементов разложения и организацией входной бинарной информации,зация в устройстве совпадает с коли- ьфчеством элементов разложения и орга- Фюниэацией входной бинарной информации, (1причем вход 2 запуска первой ячейкиявляется входом запуска устройства,выход 3 запуска последней ячейки является выходом запуска устройства,информационные входы ячеек являютсяинформационным входом 4 устройства,первые информационные выходы ячеек в Йвявляются информационным выходом 5устройства, вторые информационные выходы ячеек соединены с управляющимивходами смежных ячеек, первый и второй вход сброса являются первым 6 и3 5 ОО 7 вторым 7 входами сброса устройства, выход запуска каждой предьдущей ячейки соединен с входом запуска каждой предыдущей ячейки,5Ячейка (фиг. 2) содержит элемент И-ИЛИ 8, с первого по четвертый элементы И-НЕ 9-12, элемент И 13, группу управляющих входов 14, вход 15 запуска, информационный вход 16, пер О вый 17 и второй 18 входы сброса, первый 19 и второй 20 информационные выходы, выход 21 запуска, а также второй 22 и первый 23 элементы памяти,Последовательность выделения обра зов (фиг. 3) содержит бинарное изображение 24 в первых элементах памяти ячеек устройства в начале цикла работы, бинарное иэображение 25 в первых элементах памяти после вьделения пер ого объекта, бинарное изображение 26первых элементах памяти после выеления второго объекта, вьделенное инарное изображение 27 первого объекта во вторых элементах памяти, выцеленное бинарное изображение 28 второго объекта во вторых элементах памяти 28, вьщеленное бинарное изобраение 29 третьего объекта во вторых лементах памяти, а также первый, 3 О торой и третий выделяемые образы 30-32. Ячейка работает следующим образом. Если хотя бы на один из входов 4 (фиг. 2) группы управляющих входов 35 ячейки поступает от смежных ячеек 1 и в первый элемент 23 памяти (фиг,2) записана "1 , то на выходе элемента И-ИЛИ 8 (второй информационный выход ячейки) устанавливается "1", которая 40 записывается во второй элемент 22 памяти, с выхода которого поступает на второй вход первого элемента 23 памяти и устанавливает его в состояние "О". Если на все управляющие входы 14 45 группы (фиг, 2) ячейки поступают сигналы "О" и первый элемент 23 памяти находится в состоянии "1", то второй элемент 22 памяти устанавливается в состояние "1" при поступлении импуль 5 О са "1" на вход 15 запуска ячейки (фиг, 2), прохождение которого на соответствующий выход запрещается элементом И 13. Импульс запуска проходит через ячейку, не производя никаких действий при состоянии первого элемента 23 памяти "О".Устройство работает следующим образом,После очистки первых элементов 23памяти (фиг, 2) ячеек импульсом, подаваемым на вход 7 их сброса (фиг,.2),производится запись каждого элементабинарного иэображения в соответствующую ему ячейку. При подаче импульса"1" на вход запуска первой ячейки(информационный вход 16, фиг, 2) онпроходит последовательно через ячейки устройства, в первые элементы памяти которых записан "О", и задерживается ячейкой, в первый момент памяти которой записана "1". На второминформационном выходе этой ячейкипоявляется "1 , поступающая на управляющие входы смежных ячеек устройства (фиг. 1) и переводящая в состояние "1" те из них, в первые элементыпамяти которых записана "1", Это приводит к распространению во все стороны от инициированной ячейки волны"1 " через ячейки, хранящие элементыиэображения объекта, вьделению егои запоминанию во вторых элементах памяти, Одновременно происходит стирание информации в первых элементах памяти тех Ячеек, которые перешли всостояние "1", и возвращение ячеекв состояние О. По окончании процесса вьделения информация об изображении объекта считывается из вторыхэлементов памяти, После подачи импульса на вход сброса вторых элементов памяти ячеек устройства производится вьделение изображения следующего объекта повторной подачей импульса запуска, Прохождение импульса запуска на выход устройства свидетельствует о том, что в изображении невыделенных изображений объектов больщенет. После выделения изображений всехобъектов первые элементы памяти всехячеек оказываются очищенными и могутбыть сразу использованы для записинового изображения,Изобретение обеспечивает повышение быстродействия всего устройствав два раза, поскольку при прохождении сигнала через ячейку на выходсвязи он испытывает задержку распространения только на элементе И-ИЛИ,т,е, на одном логическом элементепротив двух, как в известном устройстве. Процесс выделения образа можнорассматривать как параллельное выделение цепочек единичных элементовизображения, поэтому время вьделенияпропорционально количеству элементов5 15 О в самой длинной цепочке. Если обозначить длину цепочки и, а нремя задержки распространения сигнала одного логического элемента с, то время вьделения цепочки в известном устройстве С = 2 п с. В предлагаемом устлройстве это время, учитывая одну дополнительную задержку, необходимую для появления сигнала на информационном выходе последней ячейки в цепоч - ке, составляет г. = (и+1)с". Таким образом, н предлагаемом устройстве процесс вьделения цепочки заканчивается в2 п, 2и+1 и+1раз быстрее, т,е, для и1 практически в 2 раза.Таким образом, использование изобретения позволяет в два раза ускорить выделение информации об изображении изолированных объектов н бинарном иэображении. Формула изобретенияУстройство для выделения изображений объектов н бинарном изображении, состоящее из ячеек, каждая из которых содержит элемент И-ИЛИ, первый и второй элемент памяти и элемент И, причем первый вход первого 1107элемента памяти является информационным входом устройства, выход второго элемента памяти соединен с вторым 5входом первого элемента памяти и является информационным выходом устройства, первый выход первого элементапамяти соединен с первым входом элемента И, а второй - с нечетными вхо дами элемента И-ИЗ И, четные входы которого, кроме последнего, являютсяуправляющими входами ячейки, а выходподключен к первому входу второгоэлемента памяти, второй нход элемен та И является входом запуска ячейкии подсоединен к последнему четномувходу элемента И-ИЛИ, а выход - выходом запуска ячейки и соединен с выходом запуска последней ячейки, вход 20 запуска первой ячейки является входомзапуска устройства,а выход запускапоследней ячейки является выходом запуска устройства, третьи входы первыхэлементов памяти и вторые входы вторыхэлементов памяти всех ячеек являютсясоответственно первыми и вторыми входами сброса устройства,отличающееся тем, что,сцелью повышения быстродействия устрой 30 ства, управляющие входы каждой ячейки соединен с выходами элементовИ-ИЛИ смежных ячеек,1501107 О ак силь ев За роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 871/47 Госуда Составитель И, ГаленищевТехред Л.Олийнык Коррект Тираж Ь 68 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5