Устройство для фильтрации изображения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1661806 А 1 п 9 1)5 6 06 К 9/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ%25 нститут рамати ки .Н, Евтихиее-Швец иотехник, В,Ф.Папуетельство С 6 К 9/36, 198 етельство С 6 К 9/00, 198 4,4) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ Ф ИЛ ЬТРАЖЕНИЙ ЦИИ ИЗО(21) 4667576/24(53) 772.99(088.8)Д 6) Авторское свидВ 1141429, кл. 6 0Авторское свидМ 1257674, кл. 6 0 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в составе устройств для распознавания образов промышленных роботов,Цель изобретения - повышение точности устройства.На фиг.1 изображена схема устройства для фильтрации изображений; на фиг,2 - принципиальная электрическая схема ячейки обработки иэображений; на фиг.З - принципиальная электрическая схема блока управления; на фиг.4 - временная диаграмма работы устройства; на фиг.5 - схемы фильтрации бинарных иэображений в случае одношаговых подопераций (а - исходное изображение, б - изображение после операции расфокусирования, в - выходное бинарное иэображение),Устройство для фильтрации изображений (фиг.1) содержит блок 1 управления и матрицу ячеек обработки изображений (раз(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначенодля предварительной обработки распознаваемых изображений, Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит блок управления и матрицу ячеек обработки изображений, каждая из которых состоит из фотоприемного элемента, элемента памяти, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, инвертора, светоизлучателя. Благодаря введению дополнительного элемента ИЛИ и новым связям достигается высокая точность работы устройства, а также частичное расширение его функциональных возможностей. 1 п,ф-лы, 5 ил. мечена одна ячейка), каждая из которых включает фотоприемный элемент 2, свето- излучатель 3, решающий блок 4, Блок 1 управления связан с ячейками обработки изображений с помощью шины 5 управления, Каждая ячейка обработки изображений матрицы связана с другими восемью ячейками матрицы с помощью внешней шины 6,Решающий блок 4 (фиг.2) содержит внутреннюю шину 7, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 элементы И, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, элемент 14 памяти (О-триггер), инвертор 15.Внутренняя шина 7 связывает одноименные входы элементовИ 9 и ИЛИ 12, подключенные к внешней шине 6,"которая связывает данную ячейку обработки изображений с другими ячейками матрицы.Блок 1 управления (фиг,З) содержит 0- триггер 16, элемент 17 задержки, одновибратор 18, генератор 19 импульсов, элементы2 И 20 и 21, элемент 2 ИЛИ 22, счетчик 23,ВЯ-триггер 24, Входы сброса В-счетчика 23,1ЙЯ-триггера 24 и вход элемента 17 задержкиявляют" я входом запуска ЗАП блока 1 управления и подключены к второму выходуУПР 2 блока 1 управления,Инверсные выходы О-триггера 16 и генератора 19 импульсов подключены соответственно к первому и второму входамэлемента 2 И 20, выход которого являетсятретьим выходом УПРЗ блока 1 управления.Вход синхронизации С О-триггера 16 подключен к второму входу элемента 2 ИЛИ 22и к выходу одновибратора 18, вход которого подключен к выходу элемента17 задержки, Вход двухступенчатого ("непрозрачного" ) О-триггера 16 подключен кшине уровня логической "1", Выход Отриггера 16 подключен к входу запускагенератора 19 импульсов, выход которогоподключен к счетному входу С счетчика 23и к первому входу элемента 2 ИЛИ 22; выходкоторого является первым выходом УПР 1блока 1 управления,Выход переполнения К счетчика 23 подключен к установочному входу 3 ВЯ-триггера 24 и к второму входу элемента 2 И 21,Выход ВЯ-триггера 24 является четвертымвыходом (УПР 4) блока 1 управления и подключен к первому входу элемента 2 И 21,выход которого подключен к входу сбросаВО-триггера 16.О-триггер 16 должен бытьфдвухступенчатым и срабатывает по заднему фронту импульса на входе синхронизации С, Элемент17 задержки может быть любым, обеспечивающим задержку импульса на необходимое время. Одновибратор 18 может бытьвыполнен, например, на основе микросхемы 155 АГ 1, а генератор 19 импульсов - наоснове микросхемы 155 АГЗ,Устройство работает следующим обра. зом.На вход запуска ЗАП блока 1 управления подается импульс с внешнего устройства в момент времени 1 я, которыйпроизводит начальную установку счетчика23, ВЯ-триггера 24 блока 1 управления иэлемента 9 памяти (О-триггера) каждого решающего бЛока 4 (фиг.4). Кроме того, Этотимпульс задерживается элементом 17задержки на время начальной установкиуказанных элементов и затем запускает одновибратор 18, который в момент времени1 вырабатывает импульс,Одновременно на оптический вход фотоприемного элемента 1 поступает входное бинарное изображение ф вх (фиг,5 а).Изображение преобразуется с помощьюфотоприемных элементов 1 в цифровые50 55 в-й импульс генератора 19 импульсов вызывает переполнение счетчика 23 и устанавливает в состояние логической "1" КЯ- триггер 24, при этом на четвертом выходе блока 1 управления УПР 4 устанавливается уровень логической "1".При выполнейии шагов подоперации логического умножения в моменты времени Ь+1 т 2 П также производится перезапись содержимого О-триггеров 14, Каждый шаг при этом осуществляется с помощью элемента И 9. Высокий уровень сигнала на четвертом управляющем выходе УПР 4 обеспечивает перезапись сигнала с выхода элемента И 9 через открытый первый элемент И 11 и элемент ИЛИ 13 в соответствующий элемент 14 памяти (О-триггер). электрические сигналы, которые по положительному фронту импульса одновибратора 18, прошедщего через элемент 2 ИЛИ 22, первый выход УПР 1 блока 1 управления, 5записываются в О-триггер 14 каждого решающего блока 4 через элемент ЗИЛИ 13, После записи входное изображение ф Вх отключается с помощью внешнего устройства.По заднему фронту импульса одновиб ратора 18 О-триггер 16 устанавливается всостояние логической "1" и запускает генератор 19 импульсов, который в моменты времени т 1 п оп вырабатывает импульсы, по которым осуществляется операция фильт рации бинарного изображения, Указанныеимпульсы поступают с выхода генератора 19 импульсов через элемент 2 ИЛИ 22 на первый вход УПР 1 блока 1 управления.Операция фильтрации состоит из двух 20 последовательно выполняемых подопераций: подоперации расфокусирования и подоперации логического умножения элементов бинарного изображения, которые выполняются за гп шагов с помощью 25 рекуррентных операций.Каждый шаг рекуррентной подоперации расфокусирования выполняется с помощью элемента ИЛИ 12, После записи бинарного изображения в О-триггеры 14 на 30 их выходах появляются цифровые сигналы,соответствующие элементам бинарного изображения. После каждого из в щагов операции расфокусирования производится.перезапись новых значений элементов изо бражения в соответствующие О-триггеры поположительному фронту импульса на первом управляющем выходе УПР 1 (моменты времени 11 л 2 п ) через открытый низким уровнем сигнала на четвертом управляю щем выходе УПР 4. На фиг,5 б показано полученное после первого шага подоперации расфокусирования изображение.ь2 в-й импульс генератора 19 импульсов проходит через элемент 2 И 21 и сбрасывает О-триггер 16., что приводит к останову генератора 19 импульсов, В момент времени т, его последний инверсный импульс с инвер сного выхода проходит через элемент 2 И 20, третий выход УПРЗ блока 1 управления открывает на время действия импульса вторые элементы 2 И 8. При этом информация с выхода О-триггера 14 поступает на вход со ответствующего излучателя 3, осуществляющего электрооптическое преобразование и выдачу выходного бинарного изображения Фьцх. На фиг,5 в показано выходное изображение после одношаговой операции 15 фильтрации(а=1).Формула изобретения Устройство для фильтрации изображений, содержащее блок управления и матри цу ячеек обработки изображений, каждая из которых состоит из элемента памяти, фотоприемного элемента, оптический вход которого является одним из информационных входов устройства, четырех элементов И, 25 инвертора и первого элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в каждую ячейку обработки изображений дополнительно введены второй элемент ИЛИ и светоизлучатель, 30 причем в каждой ячейке обработки изображений выход фотоприемного элемента подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу элемента памяти, входы синхронизации и сброса которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, а выход подключен к одному входу первого элемента И, другой вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход подключен к входу светоизлучателя, выход которого является. одним из выходов устройства, восемь входов второго элемента И соединены с одноименными входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному входу третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, один вход которого подключен к входу инвертора, а другой соединен с выходом второго элемента И, каждый из восьми входов которого соединен с,выходом элемента памяти одной из восьми смежных ячеек обработки изображений, вход запуска блока управления является входом запуска устройства.Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 2127 Тираж 391 ВНИИПИ Государственного комитета п 113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СС