Устройство для выделения признаков изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 170 5)4 С 06 К 9 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ енения в система назначено для пробработки изображтения является рнальных возможносчет выделения и ью изобрефункцио" енийсширтейизна троиства за ших и от из блок енных ча о содерж овкин а ЭВИ. а, 198 Сег- Зару 19 10,пол зшихражений стр анют ойст скан рующеи апертуры торов, пять мул Формнров ан четыре бло а сумм два вне ни яО,.ик. 1976.ДЕЛЕНИЯ ПРИЗения иое выдеока сравНезависим плексор цемент с ение при нь ов пространстважений достигае ройства внешниом. 1 з.п, Ф-ль ся пере управастот изоб лючением у яющим сиги ится к автомаи пред илв ехни о расшитейриэнатвеностои22 и(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ,(57) Изобретение отностике и вычислительной Изобретение относится к,областитоматики и вычислительной техникипредназначено для применения в сисемах обработки изображений для за"ач технического зрения, топографии,бработки Фотоснимков,Целью изобретения являетсяение функциональных возможносстройства за счет выделения пов высоких и низких пространсх частот иэображений,На фиг, показана текущая апертурабрабатываемого изображения; на фиг. 23 - блок-схема устройства.Текущая апертура (электронное око) формируется иэ элементов изобраа,Ь,с,с 1,Г(ш,п),е,ЕЬ, как пона позиции 1 Фиг,1, Даннаяа "бежит" вдоль строк изобраленной на двух элементах 3 и 4 вре- С менной задержки видеосигнала на величину длительности одной строки изобг ражения и из шести элементов 5-10временной задержки на величину дли- ф тельности одной дискретной точки изоб- ю ражения, два одинаковых операционных узла 11 и 12, элемент 13 сравнения и ею мультиплексор 14,РЬ Каждый из операционных узлов 11 12 содержит два блока 15 и 16 сумматоров, два мультиплексора 17 и 18 и блок 19 сравнения, состоящий из соб" ственно элемента 20 сравнения и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21. Каждый из названных блоков сумматоров с т из одного дифференциального од ного прямого 23 сумматоров, подклюнченных входами к соответствующим выходам блока формирования сканирующих апертур.Блоки сумматоров операционных узлов 11 и 12 являются соответственнопервым, вторым, третьим и четвертым 6 локами сумматоров устройства.Мультиплексоры 11 и 12 узлов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым мультиплексорами устройства.Блоки сравнения узлов 11 и 12 являются соответственно первым, вторым блоками сравнения устройства.Мультиплексор 14 является пятым мультиплексором устройства.В качестве элементов 3-10 временной задержки (фиг.2) в устройстве могут быть использованы любые сдвиговые регистры, например микросхемы 555 ИР 24, набираемые до соответствующей величины задержки и тактируемые с частотой дискретизации изображения, В качестве сумматоров 22 и , 23 - АЛУ на микросхемах 555 ИПЗ, в качестве элементов 20 и 13 сравнения - предназначенные для этого микросхемы 25 555 СП 1, в качестве мультиплексоров 14, 17 и 18 - микросхем 555 КП 2, в качестве логического элемента 21 - микросхема 555 ЛЕ 1.Устройство работает следующим образом.В одном иэ режимов операционные узлы производят вычисление градиентов яркости.Величина градиентов вычисляется с помощью дифференциальных сумматоров 22, входящих в блоки 15 и 16 сумма. торов операционных узлов 11 и 2, по каждому отдельному направлению одновременно. Полученные разности зна" 40 чений сравниваются, затем попарно в каждом операционном узле с помощью блока 19, выходным сигналом которого, определяющим знак сравнения и управляющим мультиплексором 17, выбирает ся максимальное из сравниваемых значений путем соответствующего подкгючения названного мультиплексора к требуемому блоку сумматоров и передачи этого значения на выход конкретного операционного узла. Выделенные50 попарно максимальные разности окончательно сравниваются элементом 13 и с помощью мультиплексоров 14, управляемого этим элементом, наибольшее иэ всех значения градиентов поступает на выход устройства, определяя собой результат обработки. Во время всей описанной процедуры сигнал управления устройством, поддер - живаемый на неизменном уровне и воэдейстнующий на входы управления блока 19 сравнения и мультиплексора 14, однозначно определяет порядок выбора перераспределяемых данных и весь описанный режим вычисления градиентов в целом. После обработки на иэображении остаются одни только высокочастотные составляюшие его пространственного спектра частот, представляющие собой контурнье признаки обь - ектов.В другом режиме работы устройства, точнее - его операционньж узлов, сопровождающимся изменением сигнала управления на противоположное логическое значение, помимо выделения эпементлрньж градиентов в блоках 15 и 16 сумматоров происходящего аналогич" ным образом, производится вычисление среднего значения яркости для каждого соответствующего направления апертуры с гомощью прямого сумматора 23, За счет использования логического элемента 1 СКЛЮЧАРЕЕ ИЛИ 21 в блоке 9 сравнения, инвертирующего выходной сигилл последнего, мультиплексор 17 пропускает на выход своего операционного уэлл же наибольшую, а наименьшую из двух сравниваемых разчостей, Одчовременпо с этим на выход того же уэлл чер.з мультиплексор 18 будет передан;, среднее значение яркости по напр; влепию, для которого определена мичимальная разность. Сравнивая между собой разности с выходов узла 11 и 2, элемент 3 подключит мультиплексор 14 к выходу среднего значения того из них, в котором был определен наименьший градиент. Это произойдет благодаря наличию соответствующего внешнего управляющего сигнала на вход данного мультиплексора. Результат выделения признаков изображения в этом режиме будет прямо противоположным ранее описанному, т.е. из иэображения исчезнут высокочастотные шумы и помехи. Однако следует подчеркнуть, что резкие перепады от границ протяженных объектов при этом будут сохранены, т.е. устройство будет вести себя аналогично медианному фильтру.Формула изобретения1. Устройство для выделения признаков изображений, содержащее блок5 151704 формирования сканирующей апертуры, выходы которого связаны с входами четырех блоков сумматоров, о т л и ч а" ю щ е е с я тем что с целью расУ 95 ширения функциональных возможностей устройства за счет выделения признаков высоких и низких пространственных частот изображений, оно дополнительно содержит пять мультиплексоровО два блока сравнения и элемент сравнения, причем дифференциальные выходы первого и четвертого блоков сумматоров связаны соответственно с первыми информационными входами первого и четвертого мультиплексоров, вторые ,информационные входы которых соединены соответственно с дифференциальными выходами второго и третьего блоков сумматоров, прямые выходы перво го и четвертого блоков сумматоров связаны соответственно с первыми информационными входами второго и третьего мультиплексоров, вторые информационныее входы которых соединены с 25 прямыми выходами второго и третьего блоков сумматоров, первый и второй информационные входы первого блока сравнения связаны соответственно с первым и вторым информационными вхо О дами первого мультиплексора, первый и второй информационные входы второго блока сравнения связаны соответственно с первым и вторым информационными входами третьего мультиплексора, З управляющие входы первого, второго,третьего и четвертого мультиплексоровсоединены соответственно с выходамипервого и второго блоков сравнения,управляющие входы которых объединеныи являются управляющими входами устройства, выход первого мультиплексорасвязан с первым входом элемента сравнения и вторым информационным входомпятого мультиплексора, выход второгомультиплексора связан с первым информационным входом пятого мультиплексора, выход третьего мультиплексорасвязан с вторым входом элемента сравнения и третьим информационным входомпятого мультиплексора, выход четвертого мультиплексора связан с четвертым информационным входом пятого мультиплексора, первый и второй управляю"щие входы которого соединены соответственно с выходом элемента сравненияи управляющим входом устройства, ивыход является выходом устройства. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый блок сравнения содержит элемент сравнения, входы которого являются первым и вторым информационными входами блока сравнения, а выход соединен с одним из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, другой вход которого является управляющим входом блока сравнения, а выход - выходом блока.тор М.Ш енно-издательский комбинат "11 атент", г. Ужгород, ул, Гагарина 10 Пр о Заказ 6392/52 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5