Способ считывания изображения и устрой-ctbo для его осуществления

Способ считывания изображения и устрой-ctbo для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМ ЕТВЛЬСТВУ ())802976 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 190427 (21) 2479069/18-24 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.81.Бюллетень ЙЯ 5

Дата опубликования описания 10.0281 р }м. кл.

G Об К 11/00

Государственный комитет

СССР по деиам изобретений и открытий (З} УДК 681.327. .12(088.8) соб 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 слои.

Недостатком 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 число строк, 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, форИзобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в системах для автоматизированного анализа изображений с целью их распознавания и идентификации.

Известны различные способы и устройства, предназначенные для считывания изображения. Известен способ применимый для считывания объектов сложной формы, основанный на построчном сканировании изображения узким лучом, формировании основных видеоимпульсов хорд иэображения и дополнительных видеоимпульсов от внутренних замкнутых контуров и впадин по внешнему контуру объектов, заполняющих временные интервалы между основными видеоимпульсами, выделении и подсчете сигналов "конец объекта" (1) .

Однако этот способ, использующий 2О последовательное считывание иэображения с помощью специальных развертывающих устройств (сканирующих датчиков), характеризуется малой скоростью обработки изображения, недостаточной точностью определения, а также необходимостью применения сложной, громоздкой аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к и обретению является спо(54) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

802976 мируют сигнал возбуждения поля считывания в виде тепловой волны вдоль указанных параллельных полос, а информационные сигналы формируют путем фиксации временных интервалов прохождения тепловой волны от точек контура иэображения до соответствующего края поля считывания.

Устройство для осуществления этого способа содержит полупроводниковый слой с электронно-фазовым переходом (ЭФП), нанесенный на подложку, тепловой инжектор, установленный вдоль одной из сторон слоя с электроннофазовым переходом, и блок приема сигналов, установленный вдоль противоположной стороны слоя с электронно-фазовым переходом, причем прозрачный слой разделен на полосы, расположенные между тепловым инжектором и блоком приема сигналов.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства; на фиг. 2 изображена вольтамперная характеристика отдель.ного элемента полупроводникового слоя с электронно-фазовым переходом; на фиг. 3 показан вид поля считывания сверху; фиг. 4 поясняет принцип считывания кривой MN, спроецированной на поле АВСД, фиг. 5 поясняет принцип считывания сложных геометрических .фигур.

Устройство (см. фиг. 1) содержит полупроводниковый слой 1 с ЭФП, фоточувствительный слой 2, прозрачные проводящие электроды 3, тепловой инжектор 4, блок 5 приема сигналов, разделительную Мель б, контактные площадки 7, нагрузочные резисторы 8, с которых снимаются выходные информационные сигналы. Питающие напряжения U u U подводятся к соответствующим клеммам устройства.

Слой 1 может быть выполнен, например, из двуокиси ванадия VO . В ней при температуре 68 С происходит фазовый переход, сопровождающийся скачкообразным 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 0<, 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 НО1(эта часть питается напряжением U ). Вольтампер1 ная характеристика элемента VO> качественно имеет вид, показанныи на фиг. 2, кривая 9. Переключение тока происходит при U ) U . Величина 0

1 уменьшается с ростом исходной температуры и характеристика приобретает вид, изображенный на кривой 10. Такая трансформация характеристик произойдет и в том случае, когда элемент среды, соседний по отношению к рассматриваемому, переключится, и вследствие выделения джоулева тепла

Температура данного элемента возрастает.

Пусть 0д (U< (U, а сопротивле2 -I

1О ние,включенное последовательно с данным элементом, характеризуется нагрузочной прямой U -К-L. В этом случае одиночный элемент не переключается, но переключается при включенном со15 седнем элементе. Если же нагрузочная прямая имеет вид U -К"-L, то элемент не переключится даже при включенном соседнем элементе, а устойчивая точка переместится из К

;щ в К". Пусть теперь последовательное сопротивление является фоторезистором. Если его темновое сопротивление характеризуется прямой 0 -К" -L а при соответствующем освещении сопротивление уменьшается и описывается прямой U -К-L, то данный элемент переключится при освещении.

Таким образом можно создаффть условия, когда элемент переключйтся только при одновременном включении соседнего элемента и освещения, но не переключится при раздельном воздействии каждого из факторов.

Устройство согласно предлагаемому способу работает следующим обра35 зом.

Освещение производится через маску со щелями, расположенную на плоскости считывания, так что освещенными оказываются прямолинейные дорож4О ки (на чертеже заштрихованы). Ширина дорожки * порядка толщины пленки НО.

Расстояние между дорожками выбирается таким, чтобы тепловым взаимодействием между элементами пленки

Я5 под соседними дорожками можно было пренебречь. Включают напряжение U, с помощью напряжения О., через резисторную пленку 4 переключают входной периферийный слой пленки VO и вклюур чают освещение дорожек. Вдоль дорожек начнет распространяться тепловой фронт переключения. Когда волна достигнет выходного периферийного слоя, с контактных площадок 7, расположенных на освещенных дорожках в блоке приема сигналов, снимают выходные сигналы. Частью блока приема сигналов являются счетчики временных интервалов, присоединенные к выходам 7 (на фиг. 1 не изображены). Счетчики вклюбО чаются по сигналу от устройства, проектирующего изображение, и выключаются в момент достижения волной возбуждения выходной периферии плоскости считывания, соединенной со счетчика6S ми.

802976

В 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 вреt0 менные интервалы прохождения тепловой волны от точек кривой Ий до стороны CD, 15

Для выделения контуров изображений любой 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- 2 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 d îò этого контура до Со (см. фиг. 5а).

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. 5б. После этого всю пленку освещают и включают источники тепловых импульсов. В результа- 40 те измеряют расстояние dj, i 1,п, от этого контура до CD. На третьем этапе все повторяют до тех пор, пока волна возбуждения достигнет контура, выделенного на втором этапе. Затем 45 негативное изображение заменяют на позитивное и измеряют величины d., 1,п, от этого контура до СО. Ъа следующих этапах аналогично выделяют контуры, показанные на фиг. 5в,г,д,е и измеряют d„, i = i,ï, К = 4,5,6.

Процесс остайавливают, когда очередным выделенным контуром окажется CD (ace показания счетчиков равны нулю).

Совокупность значений d1, 1 = I„n„

j 1,2m (e 2m — наибольшее число пересечений контура иэображения с некоторой освещенной дорожкой х = x4) образует матрицу D = (d;Ä ), 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), вычислять площади, подсчитывать число компонент, определять центр тяжести изображений и т.п.

Формула изобретения

1. Способ считывания изображения, основанный на проецировании иэображения на поле считывания, формировании сигнала возбуждения поля считывания и информационных сигналов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, на поле считывания дополнительно проецируют изображения параллельных полос, формируют сигнал возбуждения поля считывания в виде тепловой волны вдоль указанных параллельных.полос, а информационные сигналы формируют путем фиксации временных интервалов прохождения Тепловой волны от точек контура иэображения до соответствующего края поля считывания.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее подложку, подключенную к шине нулевого потенциала, фоточувствительный и прозрачный слои, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия,оно содержит полупроводниковый слой с электроннофазовым переходом, нанесенный на подложку, тепловой инжектор, установленный вдоль одной из сторон слоя с электронно-фазовым переходом, и блок приема сигналов, установленный вдоль противоположной 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 экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ð 475636, кл. G 06 К 9/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 550077888833,, кклл. G 06 К 11/00, 1974 (прототип).

802976

Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10625/62

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Ничипорович

Редактор E. Гончар Техред T,t4àòî÷êà Корректор Е. Папп