Способ считывания изображения и устрой-ctbo для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМ ЕТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 190427 (21) 2479069/18-24с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 07,0281,Бюллетень ЙЯ 5Дата опубликования описания 1002,81 Р 1)м, кл,з 0 06 К 11/00 Государственный комитет СССР по деиам изобретений и открытий(54) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в системах для автоматизированного анализа изображений с целью ихраспознавания и идентификации.Известны различные способы и устройства, предназначенные для считывания изображения. Известен способприменимый для считывания объектовсложной формы, основанный на построчном сканировании изображения узкимлучом, формировании основных видеоимпульсов хорд иэображения и дополнительных видеоимпульсов от внутренних замкнутых контуров и впадин повнешнему контуру объектов, заполняющих временные интервалы между основными видеоимпульсами, выделении иподсчете сигналов "конец объекта" 111,Однако этот способ, использующий 2 Опоследовательное считывание иэображения с помощью специальных развертывающих устройств (сканирующих датчиков), характеризуется малой скоростьюобработки изображения, недостаточнойточностью определения, а также необходимостью применения сложной, громоздкой аппаратуры,Наиболее близким по техническойсущности к иэобоетеиию является способ считывания изображений, основанный на проектировании изображения на поле считывания, формировании сигнала возбуждения поля считывания и информационных сигналов 21 .Устройство (планшет) для осуществления этого способа, содержит подложку, подключенную к шине нулевого потенциала, фоточувствительный и прозрачный слоиНедостатком известного технического решения является ограниченная точность. Это связано с тем, что в планшете реализуется построчное считывание информации. Кроме того, так как возбуждаемая поверхностная звуковая волна подвержена дифракционной расходимости, а поперечные размеры электромеханических преобразователей велики, то числострок, на которые разлагается проектируемое изображение, мало, Известное устройство не позволяет выделять контур изображения, вычислять площади фигур, центр тяжести изображения и т.д.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия.Достигается это тем, что на поле считывания дополнительно проецируют иэображения параллельных полос, фор 802976дения выходной периферии плоскости считывания, соединенной со счетчика 65 ми. мируют сигнал возбуждения поля считывания в виде тепловой волны вдольуказанных параллельных полос, а информационные сигналы формируют путемфиксации временных интервалов прохождения тепловой волны от точек контураиэображения до соответствующего краяполя считывания,Устройство для осуществления этогоспособа содержит полупроводниковыйслой с электронно-фазовым переходом(ЭФП), нанесенный на подложку, тепловой инжектор, установленный вдольодной из сторон слоя с электроннофазовым переходом, и блок приема сигналов, установленный вдоль противоположной стороны слоя с электронно-фазовым переходом, причем прозрачныйслой разделен на полосы, расположенные между тепловым инжектором и блоком приема сигналов.На фиг, 1 представлена конструкцияустройства; на фиг. 2 изображенавольтамперная характеристика отдельного элемента полупроводникового слояс электронно-фазовым переходом; нафиг. 3 показан вид поля считываниясверху; фиг. 4 поясняет принцип считывания кривой Ий, спроецированнойна поле АВСД, фиг. 5 поясняет принцип считывания сложных геометрических,фигур.Устройство (см. фиг. 1) содержитполупроводниковый слой 1 с ЭФП, фоточувствительный слой 2, прозрачныепроводящие электроды 3, тепловой инжектор 4, блок 5 приема сигналов,разделительную Мель б, контактныеплощадки 7, нагрузочные резисторы 8,с которых снимаются выходные информационные сигналы. Питающие напряжения О и О подводятся к соответствующим клеммам устройства. Слой 1 может быть выполнен, например, из двуокиси ванадия НО, В ней при температуре 68 С происходит фазовый переход, сопровождающийсяскачкообразным увеличением проводимости на 4 порядка величины. Слой 2 выполнен из фотопроводника. При освещении проводимость такой пленки изменяется на 3-5 порядков величины. С обеих сторон двухслойной среды 1-2 расположены пленочные электроды 3, на которые подается напряжение О, Блок 5 приема сигналов представляет собой дополнительный пленочный электрод, отделенный от верхнего электрода 3 разделительной щелью б, ширина которой порядка толщины электрода. Тепловой инжектор 4 выполнен в виде резисторной пленки, которая нанесена непосредственно на пленку НО 1(эта часть питается напряжением О ). Вольтамперная характеристика элемента НО качественно имеет вид, показанныи на фиг. 2, кривая 9. Переключение тока происходит при О ) О . Величина О1 уменьшается с ростом исходной температуры и характеристика приобретаетвид, изображенный на кривой 10. Такая трансформация характеристик произойдет и в том случае, когда элемент среды, соседний по отношению крассматриваемому, переключится, ивследствие выделения джоулева теплаТемпература данного элемента возрастает. Пусть Оп с О с О , а сопротивлех 110 ние,включенное последовательно с данным элементом, характеризуется нагрузочной прямой О -К-( В этом случаеодиночный элемент не переключается,но переключается при включенном со седнем элементе. Если же нагрузочная прямая имеет вид О -К"- , тоэлемент не переключится даже привключенном соседнем элементе, а устойчивая точка переместится из К ;щ в К". Пусть теперь последовательноесопротивление является фоторезистором. Если его темновое сопротивление характеризуется прямой О -К" -",а при соответствующем освещении сопротивление уменьшается и описывается прямой О -К-)., то данный элементпереключится при освещении.Таким образом можно создаффть условия, когда элемент переключйтся.только при одновременном включении З 0 соседнего элемента и освещения, ноне переключится при раздельном воздействии каждого из факторов.Устройство согласно предлагаемому способу работает следующим обра 35 зом. Освещение производится через маску со щелями, расположенную на плоскости считывания, так что освещенными оказываются прямолинейные дорож ки (на чертеже заштрихованы). Ширинадорожкипорядка толщины пленки НО.Расстояние между дорожками Ь выбирается таким, чтобы тепловым взаимодействием между элементами пленки 45 под соседними дорожками можно былопренебречь. Включают напряжение О,с помощью напряжения О., через резисторную пленку 4 переключают входнойпериферийный слой пленки НО, и включают освещение дорожек. Вдоль дорожек начнет распространяться тепловойфронт переключения. Когда волна достигнет выходного периферийного слоя,с контактных площадок 7, расположенных на освещенных дорожках в блокеприема сигналов, снимают выходные сигналы. Частью блока приема сигналов являются счетчики временных интервалов, присоединенные к выходам 7 (нафиг. 1 не изображены). Счетчики вклюбО чаются по сигналу от устройства, проектирующего изображение, и выключаются в момент достижения волной возбужВ том случае, когда требуется измерить ординаты кривой (см. фиг. 4) проектируют позитивное изображение кривой (неосвещенное изображение на освещенном фоне) на плоскость считывания и возбуждают тепловые волны вдоль освещенных дорожек, При этом тепловая волна возбуждения остановится перед неосвещенной кривой, Далее изображение кривой убирают и одновременно включают блок приема сигналов, в котором фиксируются и преобразуются в координаты кривой вре 0 менные интервалы прохождения тепловой волны от точек кривой Ий до стороны СО,35Для выделения контуров изображенийлюбой формы (в том числе многокомпонентных)необходимо определить координаты большого числа точек контура, Способ осуществляется в несколько 20 этапов. На первом этапе, как и в вышеописанном примере измерения ординат кривой, на плоскость считывания подают позитивное изображение, формируют тепловые волны. Волна возбужде ния распространяется по освещенным дорожкам, пока не достигнет контура изображения или выходной периферии плоскости считывания. После этого изображение убирают и вдоль каждой вертикали измеряют величину д от этого контура до СО (см. фиг. 5 а).На втором этапе все повторяют до тех пор, пока волна возбуждения не достигнет контура, выделенного на первом этапе, затем позитивное изображение заменяют на негативное, волна возбуждения достигает контура, изображенного на фиг. 5 б. После этого всю пленку освещают и включают источники тепловых импульсов. В результа те измеряют расстояние д(, 11,и, от этого контура до СО. На третьем этапе все повторяют до тех пор, пока волна возбуждения достигнет контура, выделенного на втором этапеЗатем негативное изображение заменяют на позитивное и измеряют величины д,1,и, от этого контура до СО, На следующих этапах аналогично выделяют контуры, показанные на фиг. 5 в,г,д,е и измеряют д , 1 = 1,и, К = 4,5,6.Процесс остайавливают, когда очередным выделенным контуром окажется СО (все показания счетчиков равны нулю).Совокупность значений д, 1 = 1,п,1,2 щ (где 2 а - наибольшее число И пересечений контура иэображения с некоторой освещенной дорожкой х = х 4) образует матрицу О = (д;), полностью описывающую контур фигуры,Реализация параллельного считывания изображений обеспечивает значительные преимущества изобретения перед известными техническими решениями, а именно повышение скорости обработки изображения, точности и упрощение аппаратуры.Устройство позволяет определять координаты кривых, выделять контуры изображений любой формы (многосвязных, многокомпонентных), вычислятьплощади, подсчитывать число компонент,определять центр тяжести изображений и т.п,Формула изобретения1. Способ считывания изображения,основанный на проецировании иэображения на поле считывания, формированиисигнала возбуждения поля считыванияи информационных сигналов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и быстродействия,на поле считывания дополнительнопроецируют изображения параллельныхполос, формируют сигнал возбужденияполя считывания в виде тепловой волны вдоль указанных параллельных.полос, а информационные сигналы формируют путем фиксации временных интервалов прохождения Тепловой волны от точек контура иэображения досоответствующего края поля считывания.2. Устройство для осуществленияспособа по п. 1, содержащее подложку, подключенную к шине нулевого потенциала, фоточувствительный и прозрачный слои, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия,оно содержитполупроводниковый слой с электроннофазовым переходом, нанесенный на подложку, тепловой инжектор, установленный вдоль одной из сторон слоя сэлектронно-фазовым переходом, и блок .приема сигналов, установленный вдольпротивоположной стороны слоя с электронно-фазовым переходом, причем прозначный слой разделен на полосы, расположенные между тепловым инжектором и блоком приема сигналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 475636, кл. С 06 К 9/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР9 507883, кл. 6 06 К 11/00, 1974802976Составитель Т. Ничипорович Редактор Е, Гончар Техред Т,Маточка Корректор Е, Папп Заказ 10625/62Тираж 756 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4