1674185 - Устройство для кодирования изображений объектов

Устройство для кодирования изображений объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно либо входить в состав автоматизированных систем технического зрения, в частности систем контроля печатных плат. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет восстановления изображения объекта по контурным элементам изображения при имеющих место неровномерностях отражательной способности поверхностей печатных плат (бликовые области) с неравномерным освещением и исключение из кодового описания ложных контуров, создаваемых за счет бликовых областей. Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь 2, селектор 3, регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, блок 6 восстановления изображения, блок 7 анализа, накопитель 8, преобразователь 9 кода с соответствующими связями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<>s G 06 К 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )"

; . " О11 4 р

Фие л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 47 11929/24 (22) 31.05.89 (46) 30.08.91, Бюл. М 32 (71) Пензенский политехнический институт (72) А,Л.Држевецкий, P.À.Àáóëüõàíoâ, А.Г.Царев, В.В.Молдаванов и В.Н. Контишев (53) 681.327: 681,51 (088,8) (56) Писаревский А.H. и др. Системы технического зрения. Л.: Машиностроение, 1988.

Авторское свидетельство СССР 1Ф

1474702, кл. G 06 К 9/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно либо входить в состав автоматизированных систем

„„Я.) „„1674185 А1 технического зрения, в частности систем контроля печатных плат. Цель изобретения вЂ” повышение точности устройства за счет восстановления изображения объекта по контурным элементам изображения при имеющих место неравномерностях отражательной способности поверхностей печатных плат (бликовые области) с неравномерным освещением и исключение из кодового описания ложных контуров, создаваемых за счет бликовых областей, Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

2. селектор 3. регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, блок 6 восстановления изображения, блок 7 анализа, накопитель 8, преобразователь 9 кода с соответствующими связями. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 4 табл.

1674185

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано автономно либо входить в состав автоматизированных систем технического зрения. в частности систем контроля печатных плат.

Цель изобретения вЂ” повышение точности устройства за счет восстановления изображения объекта по контурным элементам изображения при имеющих место неравномерностях отражательной способности поверхностей печатных плат (бликовые области) с неравномерным освещением и исключение из кодового описания ложных контуров, создаваемых за счет бликовых областей.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для кодирования изображений объектов; на фиг, 2 вЂ” структурная схема блока восстановления изображения; на фиг, 3 вЂ” структурная схема блока анализа.

Устройство дл я кодирования:"зображений обьектов (фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, селектор 3, регистр 4, формирователь 5 единичных сигналов, блок 6 восстановления изображения, блок 7 анализа, накопитель 8, преобразователь 9 кода. Выход телевизионного датчика соединен с входом АЦП, выход которого соединен с входом селектора 3, выход которого соединен с первым входом формирователя 5 единичных сигналов, второй вход которого соединен с выходом регистра 4.

Выход формирователя 5 единичных сигналов соединен с входом блока 6 восстановления изображения, выход которого соединен с входом блока анализа и является вторым входом устройства. выход блока 7 анализа соединен с входом накопителя 8 и вторым входом преобразователя 9 кода, выход которого является первым выходом устройства. Вход регистра 4 является входом устройства.

Блок 6 восстановления изображения (фиг. 2) содержит четыре логических сборки

10 вЂ” 13, четыре элемента ИЛИ 14 вЂ” 17, четыре элемента 18 вЂ” 21 задержки, четыре элемента И 22 вЂ” 25, элементы ИЛИ 26 вЂ” 29 и элементы НЕ 30. Входы логических сборок

10 вЂ” 13 и элемента ИЛИ 27 объединены и являются входом блока 6 восстановления изображения, выходы логических сборок 10 вЂ” 13 подключень, к одному из входов эле. ментов ИЛИ 14 вЂ” 17 соответственно. Вторые входы элементов ИЛИ 14 вЂ” 17 объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 26, выходы элементов ИЛИ 14 вЂ” 17 соединены с входами элементов 18 вЂ” 21 задержки соответственно, выходы которых подключены к одному из входов элементов И 22 вЂ” 25 соответственно. Вторые входы элементов И 22вЂ”

25 обьединень: и подключены к выходу элемента НЕ 30, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 29, на один вход которого подается импульс обратного кода кадра, а второй соединен с выходом элемента ИЛИ 27 и с одним из входов элемента

ИЛИ 28. Выходы элементов И 22 вЂ” 25 соединены с входами элементов ИЛИ 26, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ 28, выход которого является выходом блока.

Блок 7 анализа (фиг. 3) содержит восемь элементов 31 вЂ” 38 задержки и восемь дешифраторов 39 вЂ” 46. Вход элемента 31 задержки соединен с первым входом дешифратора 46 и является входом блока, все элементы задержки последовательно соединены между собой, выход элемента 38 задержки соединен с первым входом дешифратора 39. В ыход элемента 31 задержки соединен с первым входом дешифратора 45, выход элемента 32 задержки вЂ” с первым входом дешифратора 44, выход элемента 33 задержки вЂ” c первым входом дешифратора

43, выход элемента 34 задержки вЂ” с вторыми входами дешифраторов 39 вЂ” 46. Выход элемента 35 задержки соединен с первым входом дешифратора 42, выход элемента 36 задержки вЂ” с первым входом дешифратора

41, выход элемента 37 задержки вЂ” с первым входом дешифратора 40. выходы дешифраторов 39 вЂ” 46 представляют собой многоразрядный выход блока.

Сущность изобретения состоит в том, что при построчном считывании поле изображения обьектов, элемент за элементом вдоль строк и строка за строкой поперек строк получают дискретное распределение яркости с функцией Р(1,1), где i вЂ” текущее значение элемента в строке (изменяется от

1 до и); j вЂ” текущая строка в кадре (изменяется от 1 до m). n вЂ” число элементов в строке, включая обратный ход; m вЂ” число строк в кадре, В окрестности каждого текущего элемента определяется распределение яркости и фиксируются те области, для которых разница между искомым элементом и его окрестными элементами превышает некоторое noporoaoe значение. При этом решаются восемь разностных уравнений типа

F (; j) = F(;+ К, 1ч- К) >, s которых коэффициент К определяет окрестность искомого элемента и может принимать значения 0,1,2.3.... Исходя из практической реализации и класса исследуемых изображений наиболее употребитель1674185 ные значения К целесообразно устанавли вать равными 0,1 или 2.

Для каждого из уравнений приводится в соответствие функция 0 ц, которая может принимать значение, равное единице, если выполняется соответствующее из уравнений условие, и нуль, если условие не выполняется. Значение P соответствует номеру уравнения.

Таким образом. каждая точка изображения кодируется восьмиразрядным двоичным кодом, каждый разряд которого соответствует Q i>. Наличие единицы хотя

P бы в одном разряде кода 0 11 свидетельстр аует о наличии контурного элемента Z;;;

Z;j = г1.а;; О О;>.

Совокупность контурных элементов 211 образует контурную область, которая может соответствовать внешнему контуру, контуру со снижением яркости внутри объекта с отверстием и области, соотвктствующей повышению яркости внутри объекта (бликовые области).

Области, соответствующие повышению яркости внутри объекта, являются ложными и из описания изобретения и контурного описания должны исключаться.

Решение данной задачи проводится путем восстановления исходного изображения по кодам контурных элементов в бинарную форму следующим образом.

По результатам анализа восьмиразрядного кода ОР;: получают четырехразрядный

1, 2, код Х;1, Х ; Х ;, Х 1, каждый разряд которо, го определяет необходимость восстановления изображения1не принадлежащего контурной точке в заданном направлении.

Логическая связь между кодами X 1, 1

Х >1, Х, Х11 и кодами 0; представлена в

2„ 3„ 4, P таблицах 1 вЂ” 4.

В табл. 1 приведена связь Х 1; и кода

Q», в табл. 2 вЂ” связь Х -1 и кода 0;;; в табл.

Р,. г Р, 3 вЂ” связь Х 1и кода Q -;: в табл. 4 вЂ” связь Х

3 Р. 4 и Q 1кода.

В результате получают восстановленное изображение в бинарной форме, в описании которого отсутствуют бликовые области.

Устройство работает следующим обра- зом. Входное изображение в процессе его строчного сканирования телевизионным датчиком 1 (например, телекамерной на базе

ПЗС) поступает с его выхода на вход АЦП 2.

С выхода последнего элементы изображения последовательно поступают на вход селектора 3, который предназначен для выделения и временного управления локальной области размерами Зх3 элемента изображения и состоит из последовательно соединенных регистров сдвига. Он имеет девять выходов, каждый из которых соответствует элементу изображения из локальной области размерами Зх3. которая представляет собой окрестность текущего элемента изображения. С выхода селектора

3 коды элементов изображения текущей локальной области поступают на первый вход формирователя 5 единичных сигналов. Одновременно с регистра 4 на второй вход формирователя 5 единичных сигналов поступает код пороговой величины, который

10 записывается в этот регистр 4 перед началом работы устройства.

Формирователь 5 единичных сигналов формирует разностные уравнения. Таким образом, на выходе формирователя 5 фор15

В результате накопления кода в накопителе 8 на его выходе формируется устойчивый восьмиразрядный код, который поступает на первых вход преобразователя

9 кода, с выхода которого снимаются коды контурных элементов иэображения обьектов, мируется восьмиразрядный код, наличие

"1" хотя бы в одном из е о разрядов свидетельствует о наличии контурной точки.

Восьмиразрядный код поступает на

20 входы логических сборок 10 вЂ” 13, с выходов г 3, которых снимаются значения X». X», Х i>, X в соответствии с табл. 1 вЂ” 4 и поступают на вход элементов ИЛИ 14 вЂ” 17, на вторые входы которых поступают элементы изобра25 жения. С выхода элементов ИЛИ 14 вЂ” 17 получены отсчеты, которые задерживаются на элементах 18 вЂ” 20 задержки на Л t, Т +

Лс, Т, Т вЂ” At тактасоответственно,поступают на первые входы элементов И 22 вЂ” 25, на

30 вторые входы которых поступают отсчеты

Zi11. С выходов элементов И 22 вЂ” 25 снимаются соответствующие отсчеты и поступают на входы элементов ИЛИ 26. На выходе элемента ИЛИ 28 имеем отсчеты. соответству35 ющие элементам восстановленного изображения в бинарной форме, в описании которого отсутствуют бликовые области.

Далее полученные отсчеты восстановленного изображения поступают ма вход це40 пи последовательно соединенных элементов 31 38 задержки на 4 г., q, 7-g дала,Л, т вЂ” 2Лс, Лс. Лt, ...соагветственно, с выходов которых (согласно фиг.3) поступают на соответствующие, входы

45 дешифраторов 39 - 46. Выходы последних образуют восьмиразрядный код, наличие "1" хотя бы водном из разрядов которого свидетельствует о наличии контурной точки.

С выхода блока 7 анализа код поступает

50 параллельно на вход накопителя 8 и на второй вход преобразователя 9 кода.

1674185

Табли ц а

1()! I

0;; Q; 0;; Q,, Номер ца2

Табли

Номер Q..

t,*

0 о

1 о

0 !

0 о

9 l0

11 ! г l3

14 l5

1 !

0 о

1 о

0 о

О о

0 о

0 ! о

0 l

0 !

1 о

0 .0

О о

О l

0 о

Q;;

6, 7

1О

17 г з

Я3 q) Q;j

1 х 1

Номер

1 .1

1 о

1674185

О о

О о о о о о

О о о

О о

1 о

1 ! о

О .!

О о

1 абли абли

О о

О .О о

1674185

Формула изобретения

1. Устройство для кодирования изображений обьектов, содержащее телевизионный датчик, вход которого является информационным входом устройства, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом телевизионног0 датчика, селектор, вход которого соединен с выходом аналого- цифрового и реобразователя, регистр, формирователь единичных сигналов, первый вход которого соединен с выходом селектора, а второй вход вЂ” с выходом регистра, вход которого является первым управляющим входом устройства, накопитель и преобразователь кода, один вход которого соединен с выходом накопителя, другой вход вЂ” с входом накопителя, а выход является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок восстановления изображения, информационный вход которого соединен с выходом формирователя единичных сигналов, блок анализа, вход которого соединен с выходом блока восстановления иэображения и является вторым выходом устройства, а выход соединен с входом накопителя, управляющий вход блока восстановления изображения является вторым управляющим входом устройства, 2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок восстановления изображения содержит четыре логических сборки, восемь элементов ИЛИ, четыре элемента задержки, четыре элемента И, элемент

НЕ, причем входы четырех логических

5 сборок объединены и являются входом блока восстановления изображения, а выход каждой логической сбдрки соединен с одним из входов первых четырех элементов ИЛИ соответственно, вторые

10 входы первых четырех элементов ИЛИ обьединены и подключены к выходу llRToro элемента ИЛИ, выходы первых четырех элементов ИЛИ подключены к входам четырех элементов задержки соответст15 венно, выходы которых соединены с одним из входов одного из четырех элементов И соответственно. вторые входы элементов И обьединены и подключены к выходу элемента НЕ, выходы

20 четырех элементов И подключены к входам пятого элемента ИЛИ соответственно, вход шестого элемента ИЛИ соединен с входами логических сборок, а его выход вЂ” с одним из выходов седьмого

25 и восьмого элементов ИЛИ, другой вход седьмого элемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, а выход его является выходом блока, другой вход восьмого элемента ИЛИ является управля30 ющим входом блока, а выход восьмого элемента ИЛИ соединен с входом элемента

НЕ.

1674185

Составитель А.Краснов

Техред М.Моргентал Корректор M.Màêcèìèøèíeö

Редактор M.Ïåòðoâà

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2926 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5

Устройство для кодирования изображений объектов

Патент 1674185