SU1262539A1 - Device for selecting features when reading images - Google Patents
Device for selecting features when reading images Download PDFInfo
- Publication number
- SU1262539A1 SU1262539A1 SU853856627A SU3856627A SU1262539A1 SU 1262539 A1 SU1262539 A1 SU 1262539A1 SU 853856627 A SU853856627 A SU 853856627A SU 3856627 A SU3856627 A SU 3856627A SU 1262539 A1 SU1262539 A1 SU 1262539A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- unit
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Image Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике. Предлагаемое устройство позвол ет осуществл ть выделение, кодирование и группирование зрительных признаков полутонового изображени объектов и ввод получаемой информации в ЭВМ. Блок форми 1овани адреса локального пол изображени разбивает поле зрени (или любую область растра) на лбкальные пол , содержащие исследуемые зрительные признаки, и образует на выходе программируемого депгафратора адреса указанных полей, поступающие на первый вход адресного регистра , по которым блоком распределени признаков зрительные признаки распредел ютс на группы по параметру - коду направлени градиента ркости, поступающему с выхода блока кодировани элементов изображени направлением градиентов ркости на второй вход адресного регистра, в котором СЛ С образуетс адрес данного из массива . признаковой информации формируемого в блоке пам ти за врем одного полукадра стандартной телевизионной развертки и считываемого после обработки всех локальных полей в оперативную пам ть вычислительной машины. Устройство предназначено дл выполнени предварительной обработки изображени в технической системе зрени робота. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.This invention relates to automation and computing. The proposed device allows the selection, coding, and grouping of visual signs of the halftone image of objects and input of the received information into the computer. The local address field image generation unit breaks the field of view (or any raster area) into local fields containing the visual signs under study, and forms the addresses of the specified fields at the output of the programmable depgaphrarator, received by the distribution unit of the visual signs groups by parameter - the luminance gradient direction code, coming from the output of the coding unit of the image elements by the direction of the luminance gradients to the second move the address register, wherein the CO formed C. address of the array. indicative information generated in the memory block during one half-frame of the standard television scan and read after processing all local fields into the on-line memory of the computer. The device is designed to perform image pre-processing in the technical system of the robot's vision. 2 hp f-ly. 1 il.
Description
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл вьщелени , кодировани , группировани зрительных признаков полутонового изображени об7зектов и ввода получаемой информации в ЭВМ. Устройство ориентировано дл использовани в технических системах зрени адаптивных роботов.The invention relates to automation and computer technology and can be used to allocate, encode, group visual signs of a grayscale image of objects and enter the received information into a computer. The device is oriented for use in adaptive robotic vision systems.
Цель изобретени - повьппение точности и быстродействи устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy and speed of the device.
На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.
Устройство содержит блок 1 считывани , аналого-цифровой преобразователь 2 элементы задержки 3 - О, сумматоры 1.1 - 14, блоки 15 и 16 вычитани , блоки 7 и 18 вьгчислени модул сумматор 19., блок 20 сравнени , блок 21 кодировани , блок 22 развертки, блок 23 формировани .адреса локального пол изображени , который состоит из первого элемента И-НЕ 24, делител 25 частоты, второго элемента И-НЕ 26, первого счетчика 27, генератора 28 тактовых импульсов, второго счетчика 29 и программируемого дешифратора 30. В устройство входит также блок 31 распределени признаков, который состоит из адресного регистра 32, блока 33 пам ти, счетчика 34 и узла 35 управлени .The device contains a reading unit 1, an analog-to-digital converter 2 delay elements 3 - O, adders 1.1-14, blocks 15 and 16 subtraction, blocks 7 and 18 of the module adder adder 19., comparator unit 20, encoding unit 21, scanner unit 22, the unit 23 for generating the address of the local image field, which consists of the first element AND-NOT 24, the frequency divider 25, the second element AND-NO 26, the first counter 27, the clock pulse generator 28, the second counter 29 and the programmable decoder 30. The device includes also block 31 distribution of signs, to The latter consists of address register 32, memory block 33, counter 34 and control unit 35.
Дл св зи с ЭВМ служит блок 36 приема и передачи информации.For communication with a computer is a block 36 of receiving and transmitting information.
Устройство работает следующим ofjразом .The device works as follows.
При готовности к работе ЭВМ формирует на регистрах блока 36 приема и передачи информации границы локальных полей, пороговое значение градиента ркости и сигнал пуска устройства . Прин в .сигнал пуска, который поступает на второй вход элемента И-НЕ 24j устройство ожидает по вление кадрового синхроимпульса на первом выходе блока 22 развертки. При по влении кадрового синхроимпульса на втором входе элемента И-НЕ 24, сигнал с выхода указанного элемента поступает на вход делител 25 частоты, выполн ющего деление частоты на два, что соответствует выборке дл обработки одного полукадра телевизионного растра . Элемент И-НЕ 26 срабатывает при по влении строчного синхроимпульса на выбранном полукадре, который поступает с второго выхода синхроблока 22 развертки на первый вход элементаWhen ready to work, the computer generates on the registers of the unit 36 for receiving and transmitting information the boundaries of local fields, the threshold value of the luminance gradient and the start signal of the device. Upon receipt of a start signal, which is fed to the second input of the AND-HE element 24j, the device waits for the occurrence of a frame sync pulse at the first output of the scanner unit 22. When a frame sync pulse appears at the second input of the AND-24 element, the signal from the output of the specified element enters the frequency divider 25, which divides the frequency into two, which corresponds to the sample for processing one half-frame of the television raster. The NE-NE element 26 is triggered when the line sync pulse appears on the selected half-frame, which comes from the second output of the sync block 22 sweep to the first input of the element
.И-НЕ 26, и сигнала с выхода делител 25 частоты, который поступает на второй вход элемента И-НЕ 26. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 26 запускает генератор 28 тактовых импульсов, а также поступает на вход счетчика 29, -который формирует номер (троки (координата текущего элемента изображени по оси ОХ). Сигнал с выхода генератора 28 тактовых импульсов поступает на вход счетчика 27, который формирует номер элемента в строке (координата текущего элемента изображени по оси ОУ). Координаты текущего элемента изображени поступают с выходов счетчиков 27 и 29 соответственно на первый и второй входы программируемого дешифратора 30, который определ ет принадлежность элемента изображени одному из локальных полей и формирует адрес этого локального пол .AND-NOT 26, and the signal from the output of the splitter 25 frequency, which is fed to the second input of the element AND-NOT 26. The signal from the output of the element AND-NOT 26 starts the generator 28 clock pulses, and also enters the input of the counter 29, which forms the number (the troops (coordinate of the current image element along the OX axis). The output signal of the 28 clock pulse generator is fed to the input of the counter 27, which forms the element number in the row (coordinate of the current image pixel along the OS axis). 27 and 29, respectively, to the first and second inputs of the programmable decoder 30, which determines the identity of the image element to one of the local fields and generates the address of that local field.
Устройство работает с дев тью локальными пол ми на которые разбиваетс весь растр (256 х 256 элементов) или люба область на растре. Разбиение осуществл етс пр моугольной решеткой , Границы локальных полей пос .тупают с второго выхода блока 36 приема и передачи информации на третий вход программируемого дешифратора 30, Адрес локального пол поступает с выхода программируемого дешифраторн на первый вход адресного регистра 32.The device operates with nine local fields into which the entire raster is divided (256 x 256 elements) or any area on the raster. The splitting is performed by a rectangular lattice. The boundaries of the local fields are blunt from the second output of the information receiving and transmitting unit 36 to the third input of the programmable decoder 30, The local field address is fed from the output of the programmable decoder to the first input of the address register 32.
Аналого-цифровой преобразователь 2 запускаетс тактовыми импульсами генератора 28, которые поступают на управл ющий вход аналого-цифрового преобразовател (АЦП) 2. Сигнал с вьпсода АЦП 2 направл етс в схему пространственного дифференцировани функции ркости, вьшолненную на основе восьми элементов задержки 3-10, четырех сумматоров 11 - 14 и двух блоков 15 и 16 вычитани . На выходе первого и второго блоков вычитани 15 и 16 сформированы соответственно производные функции ркости по координатам X и У. Указанные производные вычисл ютс и темпе стандартной развертки изображени при сканировании растра локальньо окном 3x3 элементов. Полученные значени производных функ .ции ркости поступают соответственно на входы первого и второго блоков 17 и 18 вычислени модул . Сумматор 19 вычисл ет модуль градиента ркости как сумму абсолютных значений производных функции ркости, поступающих на его входы с выходов блоков 17 и 18 вычислени модул . Значение модул градиента ркости поступает с выхода блока 19 на первый вход блока 20 сравнени , в котором сравниваетс с пороговым значением, поступающим на второй вход блока 20 сравнени с третьего выхода блока 36 приема и передачи информации. Если сформ 1рованное значение модул градиента ркости равно или превышает порог, то сигнал.с выхода блока 20 сравнени поступает на управл ющий вход блока 21 кодировани , который выполн ет ко дирование выделенного элемента изображени кодом направлени градиента ркости, в противном случае - код маскируетс . Блок 21 кодировани фор мирует код.направлени градиента ркости на основе значений компонентов градиента - производных функции ркости по координатам X и У, поступаю щих с выходов блоков 15 и 16 вычитани на информационные входа блока 21 кодировани . Код направлени с выхо да блока кодировани поступает на второй вход адресного регистра 32. Блок 31 распределени признаков выполн ет построение гистограммы рас пределени кодированных элементов по направлени м градиентов ркости в ло кальных пол х. Основна операци ука занного блока состоит в добавлении элемента с соответствующим кодом направлени градиента к группе ранее обнаруженных элементов из данного локального пол . Выполнение операции осуществл етс в том случае, если на выходе блока 20 сравнени возникает сигнал, поступающий на второй вход узла 35 управлени . В этом случае узел 35 управлени генерирует управл ющие сигналы, фазиру во времени элементы операции, т.е. считывание данных по адресу, содержащемус в адресном регистре 32, из блока 33 пам ти на счетчик 34, подачу сигнала на счетный вход счетчика 34, считывание полученного значени с последнего в блок пам ти по тому же самому адресу. Адрес в регистре 32 образуетс путем объединени в единое слово адреса локального пол (старшие разр ды), поступающего с выхода прог раммируемого дешифратора 30 на первый вход адресного регистра 32, vi кода направлени градиента ркости (младшие разр да), поступающего с вы 394 хода блока 21 кодировани на второй вход адресного регистра 32. После обработки всех-элементов растра изображени за врем одного полукадр.а в блоке пам ти устройства сформированы гистограммы распределени элементов контурного изображени по направлени м градиентов ркости дл каждого из дев ти локальных полей. Узел 35 управлени формирует на своем третьем выходе сигнал готовности к считьгоанию в ЭВМ массива признаковой информации . Дальнейший анализ структуры изображени осуществл етс в ЭВМ на основе сформированных гистограмм в локальных пол х. Моды указанных гистограмм соответствуют лини м - коллинеарным перепадам ркости с одинаковым направлением градиента, а фазовые отношени между модами могут со- ответствовать вершинам, определ емым по углу между выделенными перепадами ркости в данном локальном поле. Абсолютное положение мод инвариантно к переносам изображени в поле зрени , а фазовые отношени сохран ютс при поворотах изображени . По адресам локальных полей извлекаетс информаци о пространственных отношени х между выдел емыми зрительными признаками. Работа устройства с вычислительной машиной носит фазовый характер, ЭВМ формирует границы локальных полей , пороговое значение модул градиента ркости и передает указанные параметры в устройство. В течение одного полукадра устройство выполн ет предварительную обработку полутонового изображени и формирует в блоке пам ти массив признаковой информации , подготовленньпЧ дл ввода в ЭВМ. Вычислительна машина вводит указанный массив данных, перевод устройство в состо ние ожидани новых значений параметров, при которых осуществл етс последующа обработка изображени . После анализа полученного массива признаковой информации ЭВМ вычисл ет новые значени параметров и передает их в устройство, ожиа следующих данных и т.д. Исходное олутоновое изображение на растре 56 X 256 элементов при 16 градаци х ркости содержит примерно 32 Кбайт нформации. В результате предвариельной обработки данных на выходеAnalog-to-digital converter 2 is started by clock pulses of generator 28, which are fed to a control input of an analog-to-digital converter (ADC) 2. The signal from the output of the ADC 2 is sent to the spatial differentiation circuit of the luminance function, performed on the basis of eight delay elements 3-10, four adders 11-14 and two blocks 15 and 16 subtractions. At the output of the first and second subtraction blocks 15 and 16, the derivatives of the luminance function are formed with respect to the X and Y coordinates. These derivatives are calculated at the tempo of the standard image sweep when scanning a raster with a 3x3-element local window. The obtained values of the derivatives of the luminance function are fed to the inputs of the first and second blocks 17 and 18 of the module calculation, respectively. The adder 19 calculates the magnitude of the gradient of luminance as the sum of the absolute values of the derivatives of the luminance function, arriving at its inputs from the outputs of blocks 17 and 18 of the calculation of the module. The magnitude of the luminance gradient module is fed from the output of block 19 to the first input of comparison unit 20, which is compared with the threshold value received at the second input of comparison unit 20 from the third output of information receiving and transmitting unit 36. If the form 1 value of the luminance gradient modulus equals or exceeds the threshold, then the output signal from the comparison unit 20 is fed to the control input of the coding unit 21, which encodes the selected image element with the luminance gradient direction code, otherwise the code is masked. The coding unit 21 forms the coding direction of the luminance gradient based on the values of the components of the gradient — derivatives of the luminance function with respect to the X and Y coordinates, coming from the outputs of the subtracting units 15 and 16 to the information inputs of the coding unit 21. The direction code from the output of the coding unit enters the second input of the address register 32. The characteristic distribution unit 31 builds a histogram of the distribution of coded elements along the directions of luminance gradients in local fields. The main operation of this block is to add an element with the corresponding gradient direction code to the group of previously detected elements from this local field. The operation is carried out in the event that at the output of the comparator unit 20 a signal is received, which arrives at the second input of the control unit 35. In this case, the control unit 35 generates control signals phasing in time the operation elements, i.e. reading data at the address contained in address register 32, from memory block 33 to counter 34, sending a signal to counter input of counter 34, reading the obtained value from the latter to the memory block at the same address. The address in register 32 is formed by combining in a single word the local field address (high bits) coming from the output of programmable decoder 30 to the first input of address register 32, vi of the luminance gradient direction code (low bits) coming from you 394 block stroke 21 coding to the second input of the address register 32. After processing all the image raster elements during one half-frame, histograms of the contour image elements distribution along the gradients p are formed in the device memory block spine for each of the nine local fields. The control unit 35 generates at its third output a readiness signal to match a computer to the array of indicative information. Further analysis of the image structure is carried out in a computer based on the generated histograms in local fields. The modes of these histograms correspond to the m – collinear differences in brightness with the same gradient direction, and the phase relations between the modes can correspond to vertices determined by the angle between the selected differences in brightness in a given local field. The absolute position of the modes is invariant to the image transfers in the field of view, and the phase relations are preserved when the image is rotated. At the addresses of local fields, information is retrieved about the spatial relationships between the selected visual features. The operation of the device with the computing machine is of a phase character, the computer forms the boundaries of local fields, the threshold value of the luminance gradient module and transmits the specified parameters to the device. During one half-frame, the device performs pre-processing of a halftone image and forms in the memory block an array of indicative information prepared for input into a computer. The computer enters the specified data array, transferring the device to the standby state of the new parameter values at which subsequent image processing is performed. After analyzing the obtained array of indicative information, the computer calculates new parameter values and transmits them to the device, waiting for the next data, etc. The initial oluton image on the raster 56 X 256 elements at 16 gradations of brightness contains approximately 32 KB of information. As a result of preliminary data processing output
устройства содержит не более 288 байтов (в каждом из дев ти локальных полей кодируетс не более 32 направлений градиентов ркости, а число элементов с конкретным кодом направлени не превышает 256).The device contains no more than 288 bytes (in each of the nine local fields, no more than 32 directions of luminance gradients are coded, and the number of elements with a specific direction code does not exceed 256).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853856627A SU1262539A1 (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Device for selecting features when reading images |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853856627A SU1262539A1 (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Device for selecting features when reading images |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1262539A1 true SU1262539A1 (en) | 1986-10-07 |
Family
ID=21163215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853856627A SU1262539A1 (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Device for selecting features when reading images |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1262539A1 (en) |
-
1985
- 1985-02-18 SU SU853856627A patent/SU1262539A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
За вка JP № 56-33746, кл..G 06 К 9/36, 1981. . Хауро Иода и др. Метод кодировани направлений и его пргшенение дл анализа изображений. - Труды 1У международной объединенной конференции по искусственному интеллекту, т. 8. М.; ВИНИТИ, 1975, с. 29-47. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4574357A (en) | Real time character thinning system | |
EP0195372B1 (en) | Method and apparatus for forming 3x3 pixel arrays and for performing programmable pattern contingent modifications of those arrays | |
US5258924A (en) | Target recognition using quantization indexes | |
EP0279160A2 (en) | High speed serial pixel neighborhood processor and method | |
US5321772A (en) | Digital image processor | |
EP0627844B1 (en) | Image processor | |
US4298858A (en) | Method and apparatus for augmenting binary patterns | |
US3883852A (en) | Image scanning converter for automated slide analyzer | |
SU1262539A1 (en) | Device for selecting features when reading images | |
JP3237975B2 (en) | Image processing device | |
EP0448956B1 (en) | Target recognition using quantization indexes | |
US4910596A (en) | High bandwidth plural spot video processor | |
EP0380090B1 (en) | Image processing system | |
JPS61223991A (en) | Comparator between binary image and stored digital pattern | |
Andersen et al. | Active vision system for robot guidance using a low-cost neural network board | |
JP2853202B2 (en) | Radar tracking processor | |
SU1709357A1 (en) | Natural resources remote probing image processor | |
KR960011228B1 (en) | Video histogram | |
SU1161969A1 (en) | Device for recognition elements of tracks | |
WO1990001750A1 (en) | Intelligent scan image processor | |
EP0341819A2 (en) | Boundary tracing method and system | |
JP3004685B2 (en) | Motion vector detection circuit | |
Auborn et al. | Target detection by co-occurrence matrix segmentation and its hardware implementation | |
JP2938107B2 (en) | Pattern recognition device | |
JPS63254578A (en) | Pattern recognition device |