Устройство для коррекции бинарного изображения

(5946 06 К 9 ЗОБРЕТЕ СА ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский институт автоматики им. ХХ 7 съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР У 1059585, кл. С 06 К 9/00, 1982,Авторское свидетельство СССР Р 1167633, кл. С 06 К 9/00, 1982. (54) УСТРО 11 СТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ БИНАРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено автономно или в составе специализированных быстродей ствующих распознающих систем. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей за счет выделенияконтура бинарного изображения. Устройство содержит блок 1 ввода би -нарного изображения, блок 2 расфокусирования бинарного изображения,цифровой фильтр 3, блок 4 синхронизации, элемент НЕ 5, элемент И 6 иблок 7 вывода бинарного изображения.Введение новых блоков и конструктивных связей позволило, вычитая сучетом задержки распространения изсигнала с выхода блока 2 сигнал свыхода цифрового фильтра 3, выделить на бинарном зашумленном изобжении его контуры. 4 ил,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть применено автономно или в составе специализированных быстродей 5ствующих вычислительных систем распознавания образов в реальном масштабе времени за счет распознаванияконтуров изображений различных объектов в условиях действия шумов. 10Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройстваза счет выделения контура бинарного,изображения,На фиг. 1 представлена структурная 15схема устройства для коррекции бинарного изображения; на фиг. 2 - примерисходного бинарного изображения; наФиг. 3 - изображение, которое Формируется с выхода блока расфокусированиябинарного изображения; на Фиг, 4изображение, получаемое с первоговыхода цифрового фильтра; на Фиг.5обработанное изображение,Устройство (фиг.1) содержит блок 1 25ввода бинарного изображения, блок 2расфокусирования бинарного,изображения, цифровой Фильтр 3, блок 4 синхронизации, элемент НЕ 5, элемент И6, блок 7 вывода бинарного изображения.Блок 2 расфокусирования бинарногоизображения (Фиг,1) состоит из последовательно соединенных двух однотактовых элементов 8 и 9 задержки,элемента 10 задержки на итакта,двух однотактовых элементов 11 и 12задержки, элементы 13 задержки наи - 2 такта, двух однотактовых элемен -тов 14 и 15 задержки и элемента ИЛИ16, девять входов которого соединеныс входом однотактового элемента 8задержки и с выходами элементов 8-15задержки.ЦиФровой Фильтр 3 (фиг,1) состоитиз последовательно соединенных двуходнотактовых элементов 17 и 18 задержки, элемента 19 задержки на и такта, двух однотактовых элементов20 и 21 задержки, элемента 22 задержки на итакта, двух однотактовыхэлементов 23 и 24 задержки и элемента И 25, девять входов которого соединены с входом однотактового элемента 17 задержки с выходами элементов17-24 задержки.55Блок 1 ввода бинарного изображения служит для формирования и подачиотсчетов обрабатываемого изображения в определенном порядке (отсчет заотсчетом вдоль строк изображения идалее строка за строкой вдоль кадра)и выполнен в виде телевизионного устройства ввода изображения с дискретизатором и пороговым устройством длябинарного квантованияНа его выходеФормируется изображение, в которомтемные области передаются отсчетами,равными 1, а светлые - 0 (Фиг,2).Блок 6 вывода бинарного изображенияпредназначен для выдачи отсчетов обработанного изображения. Блок 4 синхронизации выполнен в виде генератора тактовой частоты, формирователейстандартных строчных и кадровых синхро - и гасящих импульсов. Тактовыеимпульсы с его выхода осуществляютсинхронный сдвиг информации на всехэлементах задержки блоков 2 и З.Эле -менты задержки 8-15 и 17-24 состоятиз регистров сдвига соответствующейдлины 1 или иразрядов, в которыхпод воздействием тактовых импульсовиз блока 4 синхронизации осуществляется сдвиг на один разряд за такт.Если предлагаемое устройство применяется совместно с другими, выполняющими какие-либо иные функции обработки изображения, например, обнаружение линий, выделение особенностей изображения, и т.п то в качестве блоков 1 ввода и 7 вывода бинарных изображений необходимо использовать соответствующий блок сопряжения с предыдущими и последующими устройствами.Устройство работает следующим образом,Отсчеты бинарного изображения,получаемые на выходе блока 1 вводабинарного изображения, подаются счастотой, определяемой блоком 4 синхронизации, на вход блока 2 расфокусирования бинарного изображения, в ко -тором с помощью элементов 8-15 задержки и элемента ИЛИ 16 выполняется операция логического суммирования сигналов соседних девяти элементовЕсли хотя бы в одном из них была логическая единица, то на выходе элемента ИЛИ 16, а следовательно и на выходе блока 2 расфокусирования бинарного изображения тоже появляется сигнал логической единицы. Таким образом рекурентно такт за тактом осуществляется обработка каждого элемента изображения. Пример результата такой об5 15292596работки приведен на фиг.3. Видно,как сглаживаются края, исчезает шумв виде одноклеточных нулевых (белых)всплесков исходного бинарного изоб 5ражения,Информация об элементе, которыйнаходится в центре перемещающегосяокна обработки (размер окна 3"3 элемента), поступает на выход блока 2расфокусирования бинарногоизображения с запаздыванием на птакт относительно его поступления на входблока.Аналогично работает цифровой 15фильтр 3. Сигнал с его входа поступает на элементы задержки 17-24 и сих выходов - на девять входов элемента И 25. В случае совпадения логических единиц на всех элементах перемещающегося окна обработки на выходе элементов И 25 и, следовательно,на первом выходе цифрового фильтра 3появляется сигнал логической единицы.Пример обработанного таким образом 25изображения приведен на фиг.4,Изображение имеет сглаженные края,отсутствует одноклеточный шум нулевых(белых) всплесков исходного изображения, и размеры полученного изображения совпадают с размерами исходного.Далее осуществляется следующаяобработка полученного изображения:выделяются только те элементы, которые принадлежат изображению, полученному с выхода блока 2 расфокусирования бинарного изображения, иодновременно не принадлежат изображению, полученному с выхода цифро -вого фильтра 3. Эту обработку осуществляют элементы НЕ 5 и 6. 40 45 50 55 Сигнал на первый вход элемента И 6 поступает с первого выхода циф - рового фипьтра 3 через элемент НЕ 5. Поскольку информация об обрабатываемом в данный момент времени элементе изображения (он находится в центре окна обработки) поступает на первый выход цифрового фильтра 3 с запаздыванием на иотносительно его поступления на вход фильтра 3, необходимо на второй вход элемента И 6 подать информацию, поступающую с выхода блока 2 расфокусирования бинарно - го изображения, также с запаздыванием на итакт. Это реализовано подключением второго входа элемента И 6 к выходу элемента 20 задержки цифрового фильтра 3.Сигнал с выхода элемента И 6 поступает на второй информационный входблока 7 вывода бинарного изображения,где, собственно, н формируется изображение контура исходного бинарногоизображения.Время обработки не зависит отструктуры исходного изображения,Обработка изображения производится втемпе поступления отсчетов и обработанное изображение поступает наблок 7 вывода бинарного иэображенияс задержкой на 2 п+2 такта, что связано с прохождением сигнала через элементы задержки, Характерной особенностью реализации блоков 2 расфокусирования бинарного изображения ицифрового фильтра 3 является отсутствие блоков запоминающих устройствна кадр для хранения исходных и обработанных величин отсчетов матрицыизображения,Таким образом, введение в устройство новых блоков и конструктивныхсвязей позволяет расширить его функциональные возможности, что выражается в появлении возможности рас -познавать на бинарном зашумленномизображении его контуры. С помощьюпредлагаемого устройства можно набинарном изображении удалять шумовыепятна и линии, поперечные размерыкоторых равны одной клетке. Формула изобретения Устройство для коррекции бинарного изображения, содержащее блоки ввода и вывода бинарного изображения, блок синхронизации, блок расфокусирования бинарного изображения и циф - ровой фильтр, причем выход блока ввода бинарного изображения подключен к информационному входу блока расфокусирования бинарного изображения, выход которого соединен с информационным входом цифрового фильтра, тактовые входы блоков ввода и вывода бинарного изображения, блока расфокусирования бинарного изображения и цифрового фильтра подключены к выходу блока синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз - можностей за счет выделения контура бинарного изображения, в устройствовведены элемент НЕ и элемент И, приэтом первый выход цифрового фильтрачерез элемент НЕ соединен с первымвходом элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу цифрового фильтра, а выход - к информационному входу блока вывода бинарного изображения.