Устройство для коррекции изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 К 90 Й И АНИЕ РЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ЕТЕЛЬСТВ ци ОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ СС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(71) Иосковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени инженерно-физический институт(56) Патент США Юф 4003024,кл, 340-146, опублик. 1977,Авторское свидетельство СССРФ 1059585, кл. С 06 К 9/00,08.01.82,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКйИИИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блоки вводаи вывода бинарного изображения,блок синхронизации, последовательносоединенные блоки расфокусированиябинарного изображения, каждый изкоторых содержит последовательносоединенные первый и второй однотактовые элементы задержки, первыйэлемент задержки на (П) тактов,где. 11 - размерность матрицы отсчетов бинарного изображения, третийи четвертый однотактовые элементызадержки, второй элемент задержкина Ь), тактов, пятый и шестойоднотактовые элементы задержки иэлемент ИЛИ, выход которого является выходом блока, а входы .подключены к входу первого однотактовогоэлемента задержки, являющемусявходом блока, и к выходам однотактовых элементов задержки блока,а также последовательно соединенныефровые фильтры, выход блока синхронизации подключен к тактовым ЯО, 1167633 А входам блоков ввода и вывода бинарного изображения, цифровых фильтров и элементов задержки блоков ррсфокусирования бинарного изображения, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что, с целью расширения класса корректируемых изображений за счет обеспечения воэможности сглаживания краев фигур и удаления белых участков на бинарном иэображении, в нем вход первого однотактового элемента задержки, входящего в первый блок расфокусирования бинарного изображения, соединен с выходом блока ввода бинарного изображения, причем каждый цифровой фильтр содержит последовательно соединенные первый и второй однотактовые элементы за- держки, первый элемент задержки на (л) тактов, третий и четвертый однотактовые элеМенты задержки, второй элемент задержки на Ь) тактов, пятый и шестой однотактовые элементы задержки и элемент И, входыкоторого соединены соответственно с входом первого однотактового элемента задержки, являющимся входом цифрового фильтра, и выходами всех элементов задержки цифрового фильтра, выходом которого является выход элемента И, выход элемента ИЛИ последнего блока расфокусирования бинарного изображения соединен с входом однотактового элемента задержки, входящего в первый цифровой фильтр, а выход элемента И последнего цифрового фильтра подключен к входу блока вывода бинарного изображения.1167633 10 1Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть применено автономно или в составе специализированных быстродействующих вычислительных систем 5 распознавания зрительных образов в реальном масштабе времени в условиях действия шумов для сглаживания краев фигур и удаления белых пор на бинарном изображении.Цель изобретения - расширение класса корректируемых изображений за счет обеспечения возможности сгла живания краев фигур и удаления белых участков на бинарном иэображении.Структура матрицы аЦ, представляющая бинарное иэображение, такова, что черным клеткам соответствуют отсчеты ,а" , равные 1, белым - равные О, и черйые участки изображения на ходятся не ближе 2 п 1 клеток от,границ матрицы. Для сглаживания краев фигур и удаления белых участков необходимо сначала бинарное изображение избранно расфокусировать. Эта проце дура выполняется посредством операции логического сложения соответствующих отсчетов аЪ -п;+Е (1) ЗоуЧтобы восстановить размеры Фигур на бинарном изображении необходимо затем получившееся промежуточное изображение с отсчетами 1 изотропно35 сжать. Зто выполняется с помощью опе рации логического умножения соответствующих отсчетов1 к(2) ц) где С - отсчеты выходного отрабоч,1танного бинарного изображения.Размеры удаляемых белых участков ; определяются следующим условием. Еслина участок матрицы изображения, соответствующий белому участку, не удается наложить квадрат размером (2 щ+1)У(2 +1) клеток так,чтобы этот квадратне пересекал черные участкибинарного50изображения, то такой белый участок будет удален.Операции (1.) и (2) могут быть выполнены рекурентно за и шагов с помощью операций55 1 м,. (о 1ф ф Ч .1 Д ф ь , 1,1 УсНа фиг.1.представлена структурная схема устройства для коррекции изображения; на фиг.2 - структурная схема блока расфокусирования изображения 1 на фиг,З - структурная схема цифрового фильтра, на фиг,4 - пример обработки бинарного изображения для И=16,а =1Устройство содержит блок 1 ввода бинарного изображения, п 1 блоков 2 расфокусирования бинарного изображе" ния, которые соединены последовательно так, что вход последующего блока подключен к выходу предыдущего блока, а вход первого блока 2 расфокусирования изображения подключен к выходу блока 1 ввода бинарного изображения, т цифровых фильтров 3, которые соединены,последовательно так, что вход последующего фильтра подключен к выходу предыдущего фильтра, а вход первого цифрового фильтра 3 подключен к выходу последнего блока 2 рас" фокусирования изображения, подключенный к выходу последнего цифрового фильтра 3, блок 5 синхронизации, управляющий всеми блоками устройства,Каждый блок 2 расфокусирования . изображения содержит элементы 6-13 задержки, из них шесть однотактовых элементов 6,7,9,10,12,13 задержки и два элемента задержки 8 и 11 на (П) тактов, которые соединены последовательно так, что после двух однотактовых элементов задержки включен один элемент задержки на (п) тактов (т.е.в таком порядке: 6,7,8, 9, 10, 11, 12, 13), и элемент ИЛИ 14, девять выходов которого соединены с выходом однотактового элемента" 6. задержки и с выходами восьми элементов б, 7,8, 9, 10, 1 1, 12, 13 задержки, причем выходом блока 2 расфокусирования иэображения является вход однотактового элемента 6 задержки, а выходом - вход элемента ИЛИ 14. Каждый цифровой Фильтр 3 содержит элементы 15-22 задержки, из них шесть однотактовых элементов задержки 15,16,18,19,21,22 и два элементазадержки,17 и 20 на Ь) тактов, которые соединены последовательно так, что после двух однотактовых элементов задержки включен один элемент задер)кки на (и) тактов (т.е, 5 в таком порядке: 15, 16, 17, 18, 19,20, 21,22), и элемент И 23, девять выходов которого соединены с входом одно- тактового элемента 15 задержки и с выходами восьми элементов задержки 15, 16, 17, 18, 19, 20,21,22 цифрового фильтра 3, причем входом фильтра 3 является вход однотактового элемента 15 задержки, а выходом - выход элемента И 23. 13Блок 1 ввода бинарного изображения служит для подачи отсчетов обраба тываемого изображения в определенном порядке (отсчет за отсчетом вдоль строк изображения и строка за строкой 20 поперек строк) и выполнен в виде телевизионного сканера с дискретиэатором и пороговым устройством (не показаны) для передачи темных областей отсчетами, равными 1, а светлых О, Блок 4 вывода бинарного изображения предназначен для выдачи отсчетов обработанного изображения. В качестве блока 4 вывода бинарного изображения использован графический дисп лей, который визуалирует обработанное изображение. Блок 5 синхронизации выполнен в виде генератора тактовой частоты, величина которой определена условиями конкретного применения, например, текстурой класса обрабатываемых изображений. Линии задержки в устройстве состоят иэ регистров сдвига соответствующей общей длины (1 или (и) разрядов), в которых 40 под воздействием тактовой частоты от блока 5 синхронизации сдвиг осуществляется на один разряд эа такт.Если предлагаемое устройство применяется в системе обработки зри тельных образов и какие-то другие этапы обработки изображений, например обужение линий, выделение особенностей изображения и т.п., предшествует процедуре удаления белых участков 0 и сглаживания краев фигур или сопровождают ее, то в качестве блоков ввода 1 и вывода 4 бинарных изображений необходимо использовать блоксопряжения с предыдущими или последующими устройствами,Устройство работает, следующим образом.Отсчеты бинарного изображения,получаемые на выходе блока 1 вводабинарного изображения, подаютсяс частотой, определяемой блоком 5синхронизации, на вход первого блока2 расфокусирования бинарного иэображения, в котором с помощью элементовзадержки 6,7,8,9,10,11, 12,13 и элементаИЛИ 14 выполняется операция(3) и полученный сигнал поступаетна выход блока 2 расфокусирования бинарного изображения, Последовательноепрохождение сигнала через,п 1 блоков2 соответствует рекурентному выполнению операции (1), Затем сигнал проходит через в цифровых фильтров 3,Ь каждом иэ которых с помощью эле,ментов задержки 15, 16, 17, 18, 19,20,21,22 и элемента И 23 реализуетсяоперация (4), что соответствует рекурентному выполнению операции (2),На выходе последнего щ -го фильтра3 образуются отсчеты обработанногобинарного изображения, которые поступают на вход блока 4 вывода бинарного изображения,Время обработки не зависит отструктуры изображения. Обработкаизображения производится в темпепоступления отсчетов и обработанноеизображение поступает на вход блока вывода бинарного иэображения сзадержкой на 261(И+1) тактов, чтосвязано с прохождением сигнала черезэлементы задержки, Характернойособенностью реализации блоковрасфокусирования бинарного изображения и блоков цифровой фильтрацииявляется отсутствие блоков запоми-нающих устройств для хранения величин отсчетов матриц изображений.Посредством предлагаемого устройства удаляются такие белые участки,на которые не удается положитьквадрат размером (Ъ+1)х(2 в+1) клеток так, чтобы этот квадрат не пересекал черные участки бинарного изображения, 11676331167633 Исходное ил нее нное азоЮр Фиг. Фтор Н.К оррект ер а е одписно филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проек Заказ 4438/48 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раув