Устройство для определения площади контурных изображений

66 А 1 Я Е ИЗОБРЕТ А 2 (57) Изобретение относитс вычислительной технике и менено в системах обрабо для измерения площади и ординат фрагмента изобр ченного контурной лин содержит телевизионный генератор 2, генератор 3 триггер 4, генератор 5 имп И 6, 12, счетчики 7, 14, 15, жки 8, 9, 10, 22, элемент И-НЕ 13, сумматоры 16, 17 блоки 20, 21 вычисления ч чного эл А.Сапроновтво СССРб 1983.тво СССРб, 1985.ОПРЕДЕЛАТ КОНТУ ИЯ ЫХ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(46) 07.03,93. Бюл, М 9 (71) Конструкторское бюр ронного машиностроения (72) А.А,Барановский и И, (56) Авторское свидетельс В 1149288, кл, 6 06 К 9/4Авторское свидетельс М 1363274, кл, 6 05 К 9/4 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛОЩАДИ И КООРДИН ИЗОБРАЖЕНИЙ ц 5 6 06 К 9/ я к автоматике и может быть притки изображений определения коажения, ограниией. Устройство датчик 1, синхроконтурной линии, ульсов.,элементыэлементы задер- ИЛИ 11 элементрегистры 18, 19, астного. 2 ил,(2) где Хс и Ус - координаты центра тяжести изображения по осям Х и У соответственно (за начало системы координат принимается левый верхний элемент матрицы изображения);п - число строк в матрице изображения; а - число столбцов в матрице изображения;- текущая строка матрицы изображения; Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в телевизионных системах анализа. изображений для измерения площадии определения координат фрагмента изображения, ограниченного контурной линией.Целью изобретения является расширение области применения устройства за счетвозможности определения координат объектов, ограниченных контурной линией любой сложности,На фиг, 1 приведена структурная схемапредлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Устройство для определения площадикоординат и контурных изображений содержит телевизионный датчик 1, синхрогенератор 2, генератор 3 контурной линии, триггер 204, генератор 5 импульсов, первый элементИ 6, первый счетчик 7, первый 8, второй 9 итретий 10 элементы задержки, элемент ИЛИ11, второй элемент И 12, элемент И-НЕ 13,второй 14 и третий 15 счетчики, первый 16 и . 25второй 17 сумматоры, первый 18 и второй 19регистры, первый 20 и второй 21 блоки вычисления частного и четвертый 22 элементзадержки.Устройство для определения площади и 30координат контурных изображений реализует функции определения площади и координат центра тяжести, объекта,ограниченного на телевизионном изображении контурной линией произвольной 35сложности, В основу работы устройства положен известный принцип определенияцентра тяжести плоского объекта. В случаедискретного представления изображениядля определения центра тяжести используются следующие выражения:Х Х А( )М,Х, -45п щХ Х А)У=1=1М Я - текущий столбец матрицы изображе.ния;А(,ф) - текущий элемент матрицы изображения;Хф. Уф- текущие координаты по осямХи У;М - число элементов изображения.В нашем случае А(;Я = 1, если данныйэлемент содержит изображение объекта(принадлежит объекту) и А = О, если несодержит (не принадлежит).Устройство для определения площади икоординат контурных изображений работает следующим образом,После включения устройства синхрогенератор 2 вырабатывает на своем первомвыходе последовательность строчных синхронизирующих импульсов(ССИ), на третьемвыходе - последовательность кадровых синхрониэирующих импульсов (КСИ), на второмвыходе - смесь ССИ и КСИ.ССИ синхрогенератора 2 поступают сего первого выхода на установочный входтриггера 4, вход сброса счетчика 14, счетныйход счетчика 15 и вход генератора 5. Такимобразом перед началом каждой строки триггер 4 устанавливается в исходное состояние(на его выходе появляется сигнал "Лог.О",счетчик 14 сбрасывается в нулевое состояние, счетчик 15 наращивается на единицу, изапускается генератор 5, который вырабатывает импульсы строчной дискретизациирастра, КСИ с третьего выхода синхрогенератора 2 поступают на вход сброса счетчика15 и управляющие входы блоков 20, 21. Таким образом перед началом каждого кадрасчетчик 15 сбрасывается в нулевое состояние.Импульсы строчной дискретизации растра, поступающие с выхода генератора 5 насчетный вход счетчика 14 наращивают этотсчетчик на единицу каждый раз по приходеположительного перепада импульса. Итак,ССИ и КСИ и импульсы строчной дискретизации растра управляют счетчиками 14 и 15так, что на выходе. счетчика 14 все времяприсутствует код, определяющий текущуюкоординату элемента телевизионного растра на строке, т.е. координату Х, а на выходесчетчика 15 все время присутствует код, определяющий текущую строку изображения,т,е. координату У.В исходном состоянии (после включения устройства) счетчик 7 и регистры 18, 19сброшены, т,е. в них находится ноль, Видеосигнал с выхода датчика 1, синхронизируемого синхрогенератора 2, поступает напервый вход генератора 3 контурной линии,который формирует на своем выходе нормированные по амплитуде и длительности имвидеосигнала датчика 1 путем, например, выделения фронта изображения объекта, причем размер каждого элемента контура 5 10 15 20 25 30 35 пульсы - сигнал контурной линии изображения объекта. Этот сигнал формируется из на строке задается импульсами строчнойдискретизации растра, поступающими с выхода генератора 5. Триггер 4 формирует в каждой строке растра хорды изображения объекта - стробирующие сигналы, открывающие элемент И 6, через который на счетный вход счетчика 7 проходят импульсы генератора 5. Число этих импульсов за один кадр пропорционально площади изображения объекта,Сигналы, поступающие на счетный вход триггера 4, формируются как это показано на фиг. 2. Для устройства сопоставления временных диаграмм контурная линия дана над каждой из шести строк, которые она занимает, а участки контурной линии, приходящиеся на соответствующую строку телевизионного растра, выделены в виде темных элементов. С выхода генератора 3 сигнал контурной линии изображения объекта (фиг.2 а) поступает на цепочку элементов 8, 9 и 10 задержки, с выходов которых снимаются сигналы (фиг,2 б,в,г), задержанные соответственно на время Т -г, Т, Т, ++ хотносительно сигнала на фиг.2 а где Тс - длительность строчной развертки; 7 - длительность одного элемента дискретизации телевизионного растра). Далее элемент контура текущей строки, от которой формируется хорда, выделяется при совпадении любого из задержанных сигналов(фиг.2 б,в,г) предыдущей строки с сигналами текущей строки (фиг,2 а) при условии, что этот элемент не принадлежит одновременно двум ветвям контурной линии (такие элементы имеются в 3-й и 6-й строках). Для этого из сигналов, представленных на фиг, 2 б,в,г, с помощью элемента ИЛИ 11 формируется сигнал, представленный на фиг,2 д, а из сигналов, представленных на фиг.2 б,г, с помощью элемента И-НЕ 13 - сигнал, представленный на фиг,2 е, Оба эти сигнала, а также сигнал, представленный на фиг.2 а поступают на элемент И 12, который и реализует указанное условие выделения концевых элементов хорд, формируя сигнал, представленный на фиг.2 ж, Этот сигнал и поступает на счетный вход триггера 4, формируя сигналы хорд (фиг.2 з). Таким образом в моменты развертки, когда текущий элемент растра принадлежит объекту, на выходе элемента И 6 появляется импульс, поступающий от генератора 5. 40 45 50 55 Каждый такой импульс, соответствующий одному элементу изображения объекта, наращивает счетчик 7 на единицу и,таким образом, к концу кадра на выходе счетчика 7 будет присутствовать код,соответствующий площади изображения объекта.В процессе сканирования кадра на выходе счетчика 14 присутствует координата Х текущего элемента разложения, Код, соответствующий этой координате, поступает на первый вход сумматора 16, на втором выходе которого присутствует код, поступающий с выхода генератора 18(в начале работы это код "ноль"). Сумматор 16 суммирует коды, присутствующие на его первом и втором входах и на его выходе все время йрисутствует код, соответствующий сумме входных кодов.Так как в начале работы устройства в регистре 18 находится "ноль" и в счетчике 14 находится "ноль", то на выходе сумматора 16 будет код "ноль", В каждый последующий момент времени, в связи с наращиванием счетчика 14, код на выходе сумматора будет изменяться (будет равен коду на выходе счетчика 14). Так.будет продолжаться до тех пор, пока на входе управления записью регистра 18"не появится импульс, поступающий через элемент задержки 22 с выхода элемента И 6. При поступлении этого импульса (а он поступает в случае, когда текущий элемент изображения принадлежит объекту, т,е. когда А(,3= 1) код с выхода сумматора 16 перепишется в регистр 18, а с выхода регистра 18 появится на втором входе сумматора 16. После этого вновь поступающая координата Х с выхода счетчика 14 будет суммироваться с этим (записанный в регистре 18) кодом, При.поступлении следующего импульса на вход управления записью регистра 18 процесс повторится и т.д. Таким образом в регистре 18 постоянно присутствует сумма Х-х координат элементов изображения, принадлежащих объекту, т.е. блоки 14, 16, 18 производят функцию вычисления суммы П ВЯ А(Ц)Х, (3) при условии, что А(1,3) = 0,1.Элемент задержки 22 задерживает импульс с выхода элемента И 6 на время, равное времени выполнения операции в сумматоре 16,Совершенно аналогично работают блоки 15, 17, 19, за тем лишь исключением, что. вместо координаты Х используется координата У и производится вычисление суммы180046636 "ъСоставитель А,Барановский едактор С.Кулакова Техред М,Моргентал КорМ.Андрушенк Заказ 1166 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагари