Способ изготовления масок для выделения фрагмента изображения

СООЗ СОВЕТСКИХссмаунмиепюжРЕСПУБЛИК 09 01) ЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И СЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАСОКВЫДЕЛЕНИЯ ФРАГМЕНТА ИЗОБРАЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к способамизготовления масок для выделения Фрагмента изображения и позволяет повысить качество маски за счет обеспечения точности соответствия маски изображению. Для изменения сигналов включения и выключения маски внутри каждо-. Изобретение относится к технике обработки изображений, и может быть использовано в тех случаях, когда возникает необходимость выделения Фрагмента изображения со сложным контуром, например, в полиграфии при осуществлении монтажа нескольких оригиналов на одной репродукции, т.е, в картографии, в кино, на телевидении,Цель изобретения - повышение качества за счет повышения точности соответствия Формы маски форме выделяемого фрагмента. С 03 .Р 3/08, Н Оч М 1/38 го выделенного элементарного участкаизображения при формировании откорректированной маски вначале подсчитывают количество элементов каждой зарегистрированной комбинации цветоделенных сигналов на элементарном участке, затем подсчитывают количество элементов, комбинации цветоделенных сигналов, которые отличаются от даннойзарегистрированной комбинации на величину,.не превышающую заданной величины отклонения. Подсчитывают отдельнодля внутренней и внешней областейграницы и сравнивают долю этих элементов в общем количестве элементов наэлементарном участке, принадлежащихвнутренней области границы, с долейэлементов, принадлежащих внешней области границы. При большей доле элементов внутри границы маски изменяютсигнал включения маски, а при меньшейдоле изменяют сигнал выключения мас -ки. 5 з.п, Ф-лы, 11 ил. На фиг, 1 показано положение элементов изображения, принадлежащих обведенной границе маски; на фиг, 2 - электронная маска, полученная путем формирования сигналов включения маски; на фиг, .3 и 4 - произвольный и последовательный порядок уточнения маски; на Фиг. 5 - различные виды элементарного участка, выделенного вокруг элемента обведенной границы; на Фиг. 6 - случай коррекции маски, когда заранее заданные величины отклонения цветоделенных сигналов одинаковы для всехнетоделений; на фиг, 7 - то же, когда величины отклонений различны для различных цветоделений; на фиг. 8 - вариант способа, когда коррекция маски проводится для каждой встречающейся комбинации цветоделенных сигналов; на фиг. 9 - вариант, когда коррекция проводится для каждой зоны цветоделенных сигналов, для определяемой заранее 10 заданными величинами отклонения цветоделенных сигналов; на фиг10 и 11 порядок определения принадлежности элемента изображения маске.На риг, 1-11 показаны оригинал 1, обведенная граница 2 маски, маска 3, фрагмент 4 выделяемого изображения, просканированные элементы 5,изображения, элементы изображения, принадлежащие границе маски А,., элементарные участки изображения В , выделенные вокруг элементов изображения, принадлежащих обведенной границе маски, элементы (ячейки) 0 запоминающего блока, соответствующие элементам сканиру"5 емого оригинала, цветоделенные сигналы (электрические пропорциональные трем цветным (желтой Ж пурпурной П голубой Г ) компонентам цвета (цветоделения) сканируемого элемента и яркостной компоненте Ч,); величина конкретного цветоделения С, соответствующая конкретной комбинации цветоделенных сигналов: эона величины отклонения цветоделенного сигнала Е, а также величины отклонения цветоделенных сигналов ЙЖ -желтого, ЬП - пурпурного и ЬГ - голубого, образующие эту зону и группаэлементов изображения И, по которымпринято решение о их принадлежности,Способ изготовления масок для выде ления фрагмента изображения произвольной формы работает следующим образом,Оригинал 1 поэлементно и построчно сканируется, например, с помощьюцветокорректора, если процесс связанс полиграфическим производством ис помощью телевизионной камеры в телевидении,В дальнейшем рассмотрим работуспособа только применительно,к полиграфическим процессам.В процессе сканирования оригинала на выходе цветокорректора получают от каждого элемента изображения по четыре электрических сигнала,пропорциональных трем цветным - желтой (Ж), пурпурной (П) и голуоой(Г) - компонентам цвета анализируемого элементаи черно-белое (Ч),которые:используют для изготовления комплектацветоделенных фотоформ, необходимыхдля синтеза репродукции,11 олученные для каждого элементаизображения комбинации С цветоделенных сигналов запоминаются в запоминающем блоке в соответствии с координатами этих элементов на плоскости изображения.В качестве запоминающего блока в этом случае можно использоватьоперативное запоминающее устройствона базе интегральных микросхем, магнитные диски, магнитные ленты и т,д,После анализа изображения (оригинала) 1 обводят границу 2 маски выделяемого фрагмента 4 изображения. Какправило, границу 2 маски задает оператор вручную, например, с помощьюсветового пера или координатного планшета, Обведенная граница 2 маски взависимости от квалификации оператора и времени, затрачиваемого на обведение контура, в большей или меньшейстепени соответствует истинной границе фрагмента, но во всех случаях получить точное соответствие не удаетсяособенно на участок с большим количеством мелких деталей (например, волосы человека),Обведенная граница маски 2 запоминается либо в виде линии изображения, либо в виде координат каждогоэлемента границы, либо в виде придания какого-либо кода элементам А приблизительной границы 2 в запоминающемблоке,В соответствии с заданной обведенной границей 2 по указанию операторатем элементам изображения, которыедолжны принадлежать маске 3, присваивается признак маски, используемый каксигнал включения маски.При этом маска может быть сформирована как плашка ровного фона, плашка какого-либоцвета, например, голубого, как в кинои на телевидении или какой-либо электрический сигчал, записанный в запоминающем блоке, В элементы (ячейки) 0 запоминающего блока, соответствующиемаске, записывается высокий уровеньсигнала (единица), а в элементы, соответствующие изображению - низкий уровень (нуль),51649После создания маски вокруг каждого элемента, принадлежащего обведенной границе маски А,.выделяют элементарный участок изоЬражения В, причем форма этого участка может быть выбрана произвольно, например, участок В по желанию оператора для каждого элемента границы А , В этом случае форма1элементарного участка Взадается оператором вручную, например, с помощью светового пара или планшета, Такой способ задания элементарного . участка В позволяет учитывать все особенности обрабатываемого изображения, но является очень трудоемким и затрудняет возможность автоматизирования процесса формирования границы маски,Дпя ускорения процесса изготовления маски элементарному участку изображения В, выделяемому вокруг элемента изображения А , принадлежащего обведенной границе маски, целесообразно придать форму прямоугольника, участки В р Встороны которого царзллель ны направлениям развертки при поточечном и построчном сканировании изображения с центром симметрии в точке с координатами. элемента изображения соответственно А и А, вокруг которого выделяется элементарный участок,Для некоторых простых изображений, когда отсутствуют мелкие детали поконтуру маски, с целью повышения быстродействия целесообразно, чтобы элементарный участок прямоугольной формы имел размер стороны по одной из координат развертки, соизмеримый с размером одного элемента сканирования для участков Ви ВПосле определения на оригинале (изображения) элементарного участка В, подсчитывают для каждой конкретнои комЬинации цветоделенных сигналов Сф, встречающейся на данном элементарном участке, количество элементов изображения, комбинации цветоделенных сигналов которых отличаются от этой конкретной комбинации не более чем на заранее заданную величину отклонения цветоделенного сигнала, т,е. в зоне отклонения цветоделенного сигнала Е ,определяемои величиной отклонения цветоделенных сигналов (применительно полиграфии это соответственно 5 Ж; 0 П; Дг).Таким образом осуществляется подсчет элементов изображения (оригинала), цвет которых (яркость - для чер 5006но-белых изображений) является близким по тону, например, элементов сжелтым и лимонным цветом, красным иалым и т,д.Подсчет элементов изображения длякаждой конкретной комбинации цветоделенных сигналов С; осуществляетсяраздельно для элементов, принадлежа 10щйхвнутренней оЬласти обведенной грани. цы (со стороны маски) и внешней области"оьведенной границы (со стороны остальнои части изображения).Конкретную комбинацию цветоделенных сигналов С можно представитьв виде точки в трехмерном пространстве, если по осям Х, У, Е отложитьзначения электрических сигналов,пропорциональных, например, трем цветным20 голубой - Г (Б И) пурпурной П (ц И)и желтой Ж (11, И) компонентам цветаанализируемого элемента изооражения .Тогда зона величин отклонения цветоделенных сигналов Е имеет вид нарал 25 лелепипеда с центром в точке С с координатами И , П , Г и со сторонами,определяемыми величинами отклоненияцветоделенных сигналов ДЖ - желтого,Д П - пурпурного и Д, Г - голубого, ВеЗ 0 личины отклонения цветоделенных сигналов Е могут быть одинаковы для всехцветоделений и симметричны относительно значения цветоделения С, но могутбыть и различны, С целью повышения35быстродействия заранее заданная величина отклонения цветоделенного сигнала, например, Д Г для цветоделенияСили Ь Ж, для цветоделения Сможетбйть равна нулю, то есть в этом случае40- можно принебречь каким-либо цветоделением, как не несущим информационного,содержания, необходимого для уточнения маски, в этом случае эона отклонения цветоделенного сигнала имеет45 вид Е или Еу,При получении маски для сложныхоригиналов сбольшим количество мелких деталей величины отклонения цветоделенных сигналов для всех цветоделе 50 ний можно сделать равными нулю и подсчет элементов осуществляется непосредственно для каждой величины конкретного цветоделения С.Подсчет элементов изображения на55 каждом выделенном элементарном участке изображения может быть осуществлендля каждой встречающейся комбинациицветоделенных сигналов С;, т.е. сначала осуществляется для комбинации С исоответствующей ей эоны Е 1, потом для С и эоны Е, и т,д, Такой способ подсчета элементов целесообразно проводить, когда элементарный участок сильно насыщен различными цветами.В тех случаях, когда в зоне границы маски отсутствует большое цветовое разнообразие т.е. с целью снижения трудоемкости и повышения быстродействия подсчет элементов на каждом выделенном элементарном участке В изоб 1 ражения осуществляют для каждой зоны Екомбинаций цветоделенных сигналов, определяемой заранее заданной величиной отклонения цветоделенного сигнаЛа, т,е. сначала подсчет идет для зоы Е, потом Е и т.д.Так как обведенная граница 2 маскиделит элементарный участок изображения В, выделенный вокруг элемента изображения, принадлежащего границе маски А, не на равные части, то определяют долю элементов, цвет (комбина-, ция цветоделенных сигналов) которых 25 попадает в заданную зону отклонения Е в общем количестве элементов, попадающих на участок изображения сортветственно с внутренней и внешней 1стороны от обведенной границы 2 мас ки.После подсчета копичества элементов изображения, попадающих в заданную цветовую зону и определения их доли в общем количестве элементов, лежащих с внутренней и внешней стороны от обведенной границы, осуществляют сравнение этих долей, если в результате сравнения доля элементов с заданной конкретной комбинацией цветоО деленных сигналов Е (элементы с заданньви цветами) со стороны маски (с внутренней сторон) окажется больше доли таких элементов со стороны остальных элементов (с внешней стороны), 45 то такие элементы добавляют к элементам маски, и наоборот, удаляют из маски те элементы, доля которых меньше со стороны маски (с внутренней стороны границы), чем со стороны останьно-., 5 го изображения (с внешней. стороны обведенной границы). Если допи элементов, имеющих конкретную комбинацию цветоделенных сигналов, подсчитанные с оьеих сторон оьведенной границы, равны между собой, то изменение формы маски не производят.Уточнение маски осуществляется для каждого элемента А, обведенной границы 2 маски, причем уточнение можно осуществлять как в произвольном поряд ке, как это показано на фиг. 8, так и в определенной последовательности от элемента к элементу в определенном направлении, например, по часовойстрелке, как. это показано на фиг, 9.Если в процессе уточнения маски, форма элементарного участка изображения В, выбрана таким образом, что некоторые элементы изображения, например М 1 и М , подлежат уточнению в процессе уточнения двух и более элементов обведенной границы маски А ,1 Э то коррекцию элемента маски осуществляют подсчетом элементов каждой зарегистрированной (просканированной) комбинации цветоделенных сигналов для всех элементарных участков В., кото 1 ф рым принадлежит данный элемент М,С целью сокращения трудоемкости уточнение маски при анализе двух со".1 седних элементарных участков В .и В расположенных в направлении движениявдоль приблизительной границы 2 маски, коррекция маски осуществляется для всех элементов изображения преды-дущего элементарного участка В, не- принадлежащих последующему элементарному участку В, т.е. для всех элементов М изображения.В результате уточнения маски в зоне элементарных участков В, осуществленного для всех элементов изображения А 1, принадлежащих приблизительной границе 2 маски, получают новую уточненную маску 4, которая позволяет устранить ошиЬки при формировании маски . в соответствии с приблизительной границей 2 маски, Часть элементов изображения, которые быпи утеряны в результате проведения приьлизительной границы маски, в результате осуществления коррекции согласно способу были восстановлены, а.часть элементов фона, которые были отнесены к изображению, в результате коррекции отошли к маске.При неоЬходимости, если проведенная коррекция маски оказалась недостаточной, то все операции способа повторяются до тех пор, пока не будет получена желаемая точность.Если в процессе получения маски, имеют дело с таким классом изображений, в котором основную информационную нагрузку несет одно цветоделение, то в большинстве случаев достаточнопроизвести уточнение маски только по одному цветоделению и распространить полученную маску для всех остальных цветоделений.Решить вопрос практической реализации предложенного способа можно с помощью электронной вычислительной машины, в этом случае необходимо объединить с помощью единого интер ,.фейса электронную вычислительную машину, анализирующее устройство, например, анализирующую часть любого цветокорректора, устройство вводаграницы маски (планшет, световое перо и 15 т,д,), устройство визуального отображения (дисплей) и синтезующее устройство, например, секцию записи цвето- корректора. Такое устройство позволяет осуществить способ изготовления 20 маски на уровне программного обеспечения вычислительной машины. Формула изобретения251, Способ изготовления масок для выделения фрагмента изображения, заключающийся в том, что сканируют изображение поэлементно и построчно и регистрируют полученные для каждого 30 элемента иэображения комбинации цветоделенных сигналов соответственно координатам этих элементов на плоскости изображения, задают границу маски выделяемого фрагмента изображе ния, изготавливают маску выделяемого фрагмента путем формирования сигналов включения и выключения маски для каждого элемента изображения, выделяют элементарный участок изображения вок руг каждого элемента заданной границы, корректируют маску и формируют откорректированную маску путем изменения сигналов включения и выключения маски внутри каждого выделенного элементар ного участка изображения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества маски путем обеспечения точности соответствия маски форме выделяемого фрагмента, корректировку .осуществляют путем подсчета на элементарном участке количества элементов каждой зарегистрированной комбинации цветоделенных сигналов и элементов, комбинации цветоделенных сиг налов которых отличаются от данной зарегистрированной комбинации на величину, не превышающую заданную величину отклонения, причем количество элементов определяют отдельно для внутренней и внешней областей границы исравнивают долю этих элементов в общем количестве элементов на элементарном участке, принадлежащих внутренней области границы, с долей элементов, принадлежащих внешней областиграницы, при этом изменение сигналавключения маски осуществляют прибольшей доле элементов внутри границы маски, а сигнала выключения маски - при меньшей доле этих элементоввнутри границы маски, при повторениикорректировки в качестве. заданной границы маски используют границу маски,полученную от предыдущей корректиров- .ки.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что выделяют элементарный участок произвольной формы.3, Способ по п, 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что величину отклонения цветоделенных сигналов задаютравной для всех цветоделений и симметричной относительно значений конкретной зарегистрированной комбинации цветоделенных сигналов,4, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что величинуотклоненения цветоделенных сигналовзадают различной для различных цветоделений и несимметричной относительноконкретной зарегистрированной комбинации цветоделенных сигналов.5. Способ по пп, 1 - 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корректировку маски, элемент которой принадлежит оолее чем к одному элементарному участку, осуществляют подсчетом элементов каждой зарегистрированной комбинации цветоделенных сигналов для всех элементарных участков, которым принадлвкит данный элемент изображения6. Способ по пп.- 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что коррекцию маски на двух соседних элементарных участках, расположенных вдоль заданной границы маски, выполняют для всех элементов предыдущего элементарного участка, не принадлежащего последующему .элементарному участку.1649500 Фиг,Составитель Л, Носыре1. Пчолинская Техред Л,Сердюкова Редакт орректор евская аз ВНИИП венного ко 113035, Мо т кв Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор Гагарина, 10 з 21Госуда Тираж 300та по изобретениям и Ж, Раушская наб Подписноеткрьггиям при ГКНТ СССР д. 4/5