DE3315108A1 - Musterdiskriminator - Google Patents

Musterdiskriminator

Info

Publication number
DE3315108A1
DE3315108A1 DE19833315108 DE3315108A DE3315108A1 DE 3315108 A1 DE3315108 A1 DE 3315108A1 DE 19833315108 DE19833315108 DE 19833315108 DE 3315108 A DE3315108 A DE 3315108A DE 3315108 A1 DE3315108 A1 DE 3315108A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
window
memory
abscissa
binary
values
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19833315108
Other languages
English (en)
Other versions
DE3315108C2 (de
Inventor
Naota Fujihara
Michiaki Hachiooji Tokyo Miyagawa
Kouichi Tokyo Ouki
Matsuhiko Takaya
Tadayuki Hino Tokyo Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP57071497A external-priority patent/JPS58189763A/ja
Priority claimed from JP57071496A external-priority patent/JPS58189783A/ja
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of DE3315108A1 publication Critical patent/DE3315108A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3315108C2 publication Critical patent/DE3315108C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20Image preprocessing
    • G06V10/28Quantising the image, e.g. histogram thresholding for discrimination between background and foreground patterns
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • G06V10/50Extraction of image or video features by performing operations within image blocks; by using histograms, e.g. histogram of oriented gradients [HoG]; by summing image-intensity values; Projection analysis
    • G06V10/507Summing image-intensity values; Histogram projection analysis

Description

4
83/8735
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Musterdiskriminator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. 5
Die Erfindung bezieht sich speziell auf Verbesserungen bei einem Mehrfachfenster-Musterdiskriminator oder einer erweiterten Version eines sogenannten Schablonenanpassungs-Musterdiskriminators, wie er von einem der Erfinder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurde (vergl. Japanische Patentanmeldung No. 016 433, 1982).
Bei dem erwähnten Mehrfachfenster-Musterdiskriminator werden die Merkmale von Musterabschnitten in mehreren innerhalb des Gesichtsfeldes einer Fernsehkamera eingestellten Fensterzonen quantitativ aus binär codierten Signalen extrahiert, die man dadurch erhält, daß man eine zeitliche Folge elektrischer Signale unter Zugrundelegung voreingestellter Schwellenwerte verarbeitet.
Die zeitliche Folge elektrischer Signale erhält man durch die Aufnahme von Bildern zu untersuchender Muster unter Einsatz eines photoelektrischen Wandlers, der eine zweidimensionale, sequentielle Abtastung vornimmt. Bei einem solchen photoelektrischen Wandler kann es sich z.B. um eine Industrie-Fernsehkamera handeln. Im Anschluß an die oben erläuterten Schritte wird ein durch obere und untere Schwellenwerte definierter Bereich auf der Grundlage einer Fensterzone eingestellt, und der Größe des extrahierten Merkmals wird entweder eine logische "1" zugeordnet, falls die Merkmalsgröße in den erwähnten Bereich fällt, ansonsten wird der logische Wert "0" zugeordnet. Dies wird als erste Entscheidung bezeichnet. Außerdem werden einige Fensterzonen zu einer Gruppe zusammengefaßt, und die Gesamtheit der Ergebnisse der ersten Entscheidung bezüglich
* jeder Fensterzone innerhalb einer Gruppe wird mit einer Vorgabewerttabelle für die ersten Entscheidungen verglichen, um schlechte Muster von guten Mustern zu unterscheiden. Die Aufstellung der Vorgabewerttabelle be-
^ deutet also: die Gesamtheit der Ergebnisse der für jede Zone jeder Gruppe mit guten Mustern erhaltenen ersten Entscheidung wird vorab in einer Tabelle festgelegt, wobei das Gesichtsfeld des fotoelektrischen Wandlers in entsprechender Weise in Fensterzonen unter-
™ teilt ist. Die zuletzt erläuterte Entscheidung wird als zweite Entscheidung bezeichnet. Sie wird für sämtliche Gruppen durchgeführt, und auf der Grundlage der oben erläuterten Ergebnisse wird sinngemäß festgestellt, ob ein Muster als gut oder als schlecht eingestuft wird.
'5 Für alle als schlecht eingestuften Gruppen erfolgt bei Bedarf in der nächsten Stufe eine Korrelationsentscheidung. Diese Korrelationsentscheidung wird folgendermaßen getroffen:
Wenn ein zu untersuchendes Muster, auch wenn es sich um ein gutes Muster handelt, aus der vorbestimmten Lage innerhalb des Gesichtsfeldes der Kamera herausrückt, so kann es vorkommen, daß die aus der vorbestimmten Fensterzone extrahierte Merkmalsgröße nicht in den
2^ Bereich der voreingestellten Schwellenwerte fällt. Folglich würde die erste Entscheidung das Ergebnis "schlecht" liefern. Allerdings war das Muster geringfügig seitlich verschoben. Wenn man nun die Korrelation bildet zwischen der Merkmalsgröße, die durch die vorbestimmte Fenster-
^" zone erfaßt wurde, und beispielsweise der Merkmalsgröße, die durch eine der vorbestimmten Zone benachbarte Fensterzone erfaßt wurde (in einem solchen Fall entspricht die Korrelation Additionen, Subtraktionen und dergleichen) , so erhält man eine korrelierte Größe, die möglicherweise in den durch die vorgegebenen Schwellenwerte
3/4
definierten Bereich fällt, und daher wäre dann das Ergebnis der ersten Entscheidung "gut". In Anbetracht dieser Umstände wird eine Kombination von in geeigneter Beziehung zueinander stehenden Fensterzonen bestimmt, und die Größe jedes Merkmals zwischen den Zonen wird verarbeitet (z.B. addiert), während die erste Entscheidung auf der Grundlage der verarbeiteten Ergebnisse getroffen wird (dies wird als erste Korrelationsentscheidung bezeichnet). Die Gesamtheit der Ergebnisse der ersten Korrelationsentscheidung wird mit einer Vorgabewerttabelle für die ersten Korrelationsentscheidungen verglichen (diese Tabelle wird vorab in ähnlicher Weise erstellt wie die Tabelle für die erste Entscheidung). Hierdurch gewinnt man eine zweite Korrelationsentscheidung. Anschließend wird entschieden, ob das Muster gut oder schlecht ist.
Um die Größe eines Merkmals zu extrahieren, ist es natürlich notwendig, ein von einer das zu prüfende Muster aufnehmenden Vorrichtung (z.B. einer FS-Kamera) kommendes Bildsignal in einen Binärwert umzuwandeln, um die Merkmalsgröße aus den binär codierten Daten zu extrahieren.
Bei der oben erläuterten Mehrfachfenster-Einrichtung wird trotz einer Mehrzahl von Fenstern (z.B. 32-64 Fenster) mit einer Binärwandlerschaltung zum Umwandeln von Daten in Binärwerte gearbeitet, in welcher ein fester Schwellenwert zugrundegelegt wird. Die Heranziehung ein und desselben, festen Schwellenwertes zum Umwandeln des Bildsignals jedes Abschnitts eines zu untersuchenden Gegenstands in einen Binärwert kann dazu führen, daß es unmöglich ist, korrekte Binärdaten für jeden Abschnitt eines ganz gewöhnlichen Musters zu erhalten, wenn sich z.B. der Farbton des Musters von einem Abschnitt des Gegenstands zu einem anderen Abschnitt ändert, oder wenn sich die Dichte des Musters abschnittsweise ändert, da
4/5
sich der Pegel des von der FS-Kamera kommenden Bildsignals mit jedem Abschnitt des aufgenommenen Gegenstands ändert. Dieser Fall ist gleichbedeutend damit, daß eine Entscheidung bezüglich eines Musters auf der Grundlage falscher Binärdaten getroffen wird. Der Nachteil besteht also darin, daß das Entscheidungsergebnis nicht zuverlässig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrfachfenster-Musterdiskriminator zu schaffen, der Entscheidungsergebnisse mit im Vergleich zum Stand der Technik höherer Zuverlässigkeit liefert, insbesondere dann zuverlässige Entscheidungsergebnisse liefert, wenn der Farbton eines zu untersuchenden Musters schwankt oder die Dichte des Musters Änderungen unterworfen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der wesentliche Punkt der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß korrekte Binärdaten dadurch zur Verfügung gestellt werden, daß ein geeigneter Schwellenwert für die Umwandlung eines elektrischen Signals in einen Binärwert in Abhängigkeit des Abschnitts eines zu untersuchenden Musters ausgewählt wird.
Eine Analyse sämtlicher Faktoren, die Ursache für Schwankungen des Pegels eines Bildsignals einer FS-Kamera sind, hat ergeben, daß man zwei Gruppen von Einflußfaktoren unterscheiden kann: Die eine Gruppe beruht auf der "speziellen Vorrichtungsausgestaltung", die andere Gruppe beruht auf den "Eigenschaften eines Zeichens". Als Beispiele für Faktoren der ersten Gruppe seien Helligkeitsschwankungen, Bildabschattungen einer Kamera und der- gleichen erwähnt. Durch geeignete Beleuchtung lassen
5/6
sich derartige Probleme jedoch beseitigen.
Die durch die Eigenschaften des Zeichens bedingten Probleme lassen sich jedoch durch Steuer- und regelungstechnisehe Maßnahmen nicht beseitigen, so daß die Schwankungen eines von einer Kamera erzeugten Bildsignals unvermeidlich sind. Die auf die Eigenarten des Musters zurückzuführenden PegelSchwankungen des Bildsignals lassen sich jedoch automatisch beseitigen, wenn das zu untersuchende
'^ Muster festliegt. Wenn ein zu untersuchender Gegenstand bestimmt wird, so wird bei der Untersuchung und Klassifizierung der Muster aufgrund deren naturbedingter Gleichheit oder Ähnlichkeit festgelegt, wie groß der Pegel des von der FS-Kamera gelieferten Signals nach Maßgabe des jeweiligen Abschnitts (d.h. der Stelle innerhalb des Gesichtsfeldes der Kamera) sein sollte.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem oben erläuterten Grundgedanken und stellt fensterzonenweise die am meisten geeigneten Binärdaten bereit, indem für die Binärwandler mehrere Kanäle (beispielsweise fünf Kanäle) mit unterschiedlichen Schwellenwerten vorgesehen werden und für jedes der in einer Bildebene eines Mehrfachfenster-Musterdiskriminators eingestellten Fenster ein ge-
" eigneter Binärwandlerkanal ausgewählt wird. Da insbesondere die Anzahl von Fenstern bei dem Mehrfachfensterverfahren in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind, erfolgt die Auswahl der Binärwandler auf einer zweidimensionalen Grundlage.
Außerdem werden bei dem Mehrfachfensterverfahren Lage und Fläche eines Fensters innerhalb einer Bildebene derart eingestellt, daß sich Eigenschaften und Merkmale eines Musters leicht extrahieren lassen. Also kann abhängig von ^ einem bestimmten Fenster das am meisten geeignete Binär-
7/8
' signal extrahiert werden, und es können vollkommen exakte Daten zur Verfügung gestellt und an nachfolgende Verarbeitungsstufen weitergegeben werden, ungeachtet der Tatsache, daß der Pegel des von der FS-Kamera kommenden ^ Signals abhängig von dem Abschnitt und der Eigenschaft eines Musters schwankt. Das von der FS-Kamera kommende Signal kann selbst innerhalb derselben Fensterzone abhängig von dem jeweiligen Abschnitt unterschiedliche Binärwandler durchlaufen, so daß das unter Verwendung '" eines unterschiedlichen Schwellenwerts erhaltene Binärsignal verwendet werden kann.
Im folgenden soll ein Fensterzonengenerator erläutert
werden.
15
Fig. 1 zeigt eine durch rechtwinklige Koordinaten X und Y dargestellte, zweidimensionale Bildebene P mit Fensterzonen M1 und M2. Wenn zum Erhalten eines Rasters die gesamte Bildebene P horizontal in Richtung X und vertikai in Richtung Y abgetastet wird, erzeugt der Fensterzonengenerator Ausgangssignale nur bei der Abtastung der Fensterzonen M1 und M2.
Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen den Koordinaten einer Fensterzone. Wenn man eine Fensterzone ordinatenweise entlang horizontaler Abtastlinien in X-Richtung unterteilt und die Koordinaten der^ersten und der letzten Punkte der Fensterzone gespeichert sind, so läßt sich diese Fensterzone speichern.
30
In Fig. 2 beispielsweise sind XRy1 1 und X . . der erste b?v;. der letzte Punkt der Fensterzone auf der in X-Richtung verlaufenden Abtastzeile entsprechend der Ordinate Y1. In dem Index RY1,1 bedeuten R einen vorderen oder Startpunkt, Y1 einen Ordinatenwert und 1 den ersten
8/9
vorderen Punkt auf der entsprechenden horizontalen Abtastlinie. Entsprechend bedeuten in dem Index FY1,1 die Abkürzungen F einen hinteren oder Endpunkt, Yi einen
Ordinatenwert und 1 den ersten hinteren oder Endpunkt. 5
Der erste Punkt der Fensterzone auf der der Ordinate a entsprechenden horizontalen Abtastlinie wird also durch X_ Λ dargestellt, während der letzte Punkt durch X„ ^
KaI raI
dargestellt wird. Auf der der Ordinate b entsprechenden '0 horizontalen Abtastzeile liegen ein "zweiter" erster und ein "zweiter" letzter Punkt XRb2 bzw. XFt)2 hinter dem ersten und dem letzten Punkt XRb1 bzw. Xp^-i ·
Was das Fenstersignal angeht, so wird das Fenster "geöffnet", wenn beispielsweise die Ordinate a und die Abszisse XRa1 beträgt, und dieses Signal erhält den Wert "1", um solange den Wert "1" zu behalten, bis die Abszisse den Wert X1., Λ erreicht, wo das Fenster "schließt". Bei
• r a I
der Ordinate b liegt der erste vordere Punkt des Fensters bei XRb1/ und der erste hintere Punkt liegt bei Xp, -. Anders als im Fall der Ordinate a wird das Fenster bei dem zweiten vorderen Punkt XRb2 geöffnet und beim zweiten hinteren Punkt Xp^2 geschlossen/ da das zweite Fenster erzeugt werden muß. In der Zwischenzeit wird das Fenstersignal auf "1" gehalten. Da zwischen den Ordinaten b und c gleichzeitig mit der ersten Fensterzone die zweite Fensterzone existiert, sind zweite vordere und hintere Punkte vorhanden, zwischen denen das
Fenstersignal auf "1" gehalten wird. 30
Fig. 3 zeigt eine Speicherübersicht eines Fensterzonenspeichers eines herkömmlichen Fenstersignalgenerators.
Die Speicherbelegung gemäß Fig. 3 entspricht der Erzeugung von Fensterzonen, wie sie in Fig. 2 veranschaulicht
9/10
• sind. Die linke Spalte in Fig. 3 kennzeichnet die Ordinate, beginnend mit 1 und endend mit 256 (hierbei wird angenommen, daß eine Bildebene 256 Abtastzeilen umfaßt). Auf der Grundlage einer Abtastzeile für jede Ordinate wird jeder Abszissenwert der ersten vorderen und hinteren Punkte und der zweiten vorderen und hinteren Punkte geprüft und gespeichert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn kein vorderer und hinterer Punkt existiert, so ist dies in der Zeichnung durch ein Sternchen (*) angedeutet, '0 und die entsprechende Stelle bleibt frei.
Wenn man zum Speichern des Abszissenwerts eines vorderen Punkts oder eines hinteren Punkts ein Byte (8 Bits) benötigt, so benötigt man zum Speichern sämtlicher"Abszissenwerte der vorderen Punkte im vorliegenden Beispiel 256 Bytes und weitere 256 Bytes zum Speichern sämtlicher Abszissenwerte der hinteren Punkte, so daß insgesamt 512 Bytes benötigt werden. Falls wenigstens ein "zweiter" vorderer Punkt und ein "zweiter" hinterer Punkt existiert, wird die doppelte Speicherkapazität benötigt. Aus der Zeichnung erkennt man weiterhin, daß auch unbenutzte Adressen (diese sind mit * markiert) vorhanden sind. Würde man diese Adressen fortlassen (d.h., würde man die relevanten Daten verdichten), so wäre ein Ändern der Fensterzone nicht mehr möglich. Obschon möglicherweise nicht sämtliche Adressen benötigt werden, müssen sämtliche Adressen, d.h. Speicherstellen zur Verfügung stehen, um die Möglichkeit zu besitzen, die Fensterzonen zu ändern. Sollen solche Fensterzonen geschaffen werden, die ein Maximum von m vorderen (oder hinteren) Punkten auf derselben Ordinate ergeben, so muß eine Speicherkapazität von (512 χ m) Bytes bereitgestellt werden, wobei m im Normalfall etwa 8, maximal etwa 16 beträgt.
Da die Speicherkapazität auf jeden Fall durch die maxi-
10/11
' male Anzahl erster (oder letzter) Punkte in einer Fensterzone auf derselben Ordinate bestimmt wird, wird bei der Speicheranordnung des herkömmlichen Fenstersignalgenerators eine sehr hohe Speicherkapazität benötigt, wodurch sich auch die Anzahl periperer Lese- und Schreibschaltungen beträchtlich erhöht. Dies führt zu hohen Herstellungskosten. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Ausnutzung der Speicher gering ist, da sehr viele Adressen unbenutzt bleiben. Als wei-
•0 terer Nachteil ist anzusehen, daß sich, wenn die Anzahl von Fensterzonen für dieselbe Koordinate erhöht werden soll, die schaltungstechnische Ausführung des bekannten Generators als zu wenig flexibel erweist, da bei jeder Erhöhung der Anzahl von Fensterzonen um eins eine Erhöhung der Speicherkapazität um 512 Bytes erforderlich ist.
Demgegenüber bewirkt die Erfindung eine verbesserte Speicherausnutzung und schafft die Möglichkeit, einen Speicher kleinerer Kapazität zu verwenden. Die Einrichtung zum Einstellen von Fensterbereichen enthält einen ersten und einen zweiten Speicher zum Speichern der vorderen bzw. der hinteren Punkte von Fensterzonen. Die Punkte werden in X-Richtung, d.h. in Abtastrichtung der Bildebene zeilenweise unterteilt und sequentiell verdichtet. Ein erster Vergleicher vergleicht die aus dem ersten Speicher sequentiell ausgelesenen Abszissenwerte der ersten Punkte in der entlang der X-Richtung zeilenweise unterteilten Fensterzone mit den von einem Abszissengeber erzeugten Abszissenwerten, um Fenstersignale von demjenigen Zeitpunkt an zu erzeugen, an dem die verglichenen Abszissenwerte übereinstimmen. Ein zweiter Vergleicher vergleicht die sequentiell aus dem zweiten Speicher ausgelesenen Abszissenwerte der hinteren Punkte in der in X-Richtung zeilenweise unterteil-
3 ten Fensterzone mit den von dem Abszissengeber erzeug-
11/12
ten Abszissenwerten, um die Fenstersignale von demjenigen Zeitpunkt ab zu unterbrechen, an dem die Abszissenwerte übereinstimmen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Skizze zur Veranschaulichung von Fensterzo-
nen,
10
Fig. 2 eine Skizze, die die Beziehung der Koordinaten von Fensterzonen veranschaulicht,
Fig. 3 eine Speicherübersicht eines Speichers, wie er in einem herkömmlichen Fensterzonengenerator ver
wendet wird,
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Musterdiskriminators, 20
Fig. 5 eine Speicherübersicht eines Speichers, wie er bei dem erfindungsgemäßen Fensterzonengenerator eingesetzt wird,
Fig. 6 ein Impulsdiagramm, welches die von der Speicheranordnung gemäß Fig. 5 erzeugten Fensterzonen veranschaulicht,
Fig. 7 ein Blockdiagramm, das einen Fensterzonengenerator gemäß der Erfindung darstellt,
Fig. 8 ein Impulsdiagramm, welches die Arbeitsweise der in Fig. 7 gezeigten Schaltung veranschaulicht,
Fig. 9 eine Skizze, die Abtastsegmente in verschiedenen
28
Fensterzonen veranschaulicht,
Fig. 10 eine Übersicht, die die Anordnung der Speicher der in Fig. 4 gezeigten Schaltung veranschaulicht, und
Fig. 11 eine Übersicht, die die Beziehung zwischen einem Fensterzonenspeicher, einem Merkmalsdatenspeicher und einem Fensternummerspeicher darstellt.
Fig. 4 zeigt in Blockdiagrammdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Musterdiskriminators. Die Schaltung nach Fig. 4 zeigt ein zu untersuchendes Muster 101, eine FS-Kamera 102, Binärwandler 103-106, die jeweils unterschiedliche Schwellenwerte aufweisen, einen Kanalwähler (Binärsignalwähler) 107, einen Bildebenenteiler 108, ein UND-Glied 109, einen Merkmalextrahierer 110, einen Merkmalsdatenspeicher 111, einen Diskriminator 112, einen Fensternummerspeicher 113, eine Schreib/Lese-Steuerung 114, einen Binärkanalspeicher 115, einen Fenster Zonenspeicher116, einen Koordinatengeber 117, einen Fenstersignalgeber 118, einen Fensterzonengenerator 119, einen Zeitsteuersignalgeber (Taktgeber) 120 und eine Einstelltastatur 121.
Die Schaltung gemäß Fig. 4 arbeitet wie folgt:
Das zu untersuchende Muster 101 wird von einem (nicht dargestellten) Förderer in das Gesichtsfeld der FS-Kamera 102 gebracht. Die FS-Kamera 102 wandelt Bilddaten des zu untersuchenden Musters durch sequentielles Abtasten in elektrische Signale um. Die Signale werden verstärkt, bevor sie von den Binärwandlern 103-106 in Binärsignale umgesetzt werden. Die Binärwandler 103-106 besitzen jeweils voneinander verschiedene Schwellenwerte, und es
28/13
' sind der Anzahl der Binärwandler entsprechend viele Kanäle vorgesehen, beispielsweise 4-8 Kanäle.
Zum Festlegen des Schwellenwertes des Binärwandlers jedes Kanals braucht nicht auf feste Schwellenwerte zurückgegriffen zu werden, sondern es kann auch mit gleitenden, also sich laufend verändernden Schwellenwerten oder mit Differenzierverfahren gearbeitet werden. In dem Kanalwähler 107 wird eines der Ausgangssignale der Binärwand-'" ler 103-106 ausgewählt, um ein Binärsignal 136 zu erhalten. Wie unten noch beschrieben wird, wird der Kanalwähler 107 von einem Auswahlsignal 137 gesteuert, so daß er ein Signal von einem spezifizierten Kanal (Binärwandler) auswählen kann.
15
Das auf diese Weise ausgewählte Binärsignal 136 wird von dem Bildebenenteiler 108 in eine Anzahl von Bildelementen (beispielsweise 320 χ 244 Bildelemente in Länge und Breite) unterteilt. Das Bildelementsignal wird über das UND-Glied 109 nur dann zum Merkmalextrahierer 110 weitergeleitet, wenn das UND-Glied durch das von dem Fensterzonengenerator 119 kommende Fenstersignal geöffnet wird.
Bei dem Merkmalextrahierer 110, der vorbestimmte Merkmale *■·* eines Musters extrahiert, handelt es sich um eine an sich bekannte Schaltung mit einem zweidimensionalen lokalen Speicher, einer zweidimensionalen lokalen Logikschaltung, einem Zähler usw. Da diese Schaltung bei der vorliegenden Erfindung keine direkte Rolle spielt, soll auf eine Beschreibung verzichtet werden. Da die Eingangssignale des Merkmalextrahierers 110 auf solche Signale beschränkt sind, die durch die Fensterzone festgelegt sind, werden Daten bezüglich der Größen der Merkmale der Muster innerhalb der Fensterzone extrahiert und gezählt. Anschließend werden die Merkmalsgrößen des Musters in dem Merk-
14/15
malsdatenspeicher 111 abgespeichert.
Wenn die FS-Kamera 102 das Abtasten der Bildebenen beendet hat, greift der Diskriminator 112 auf den Fensternummerspeicher 113 zu und zählt die Merkmalsdaten auf
der Basis der Fensternummern zusammen. Die Schaltung
vergleicht außerdem im Rahmen der Untersuchung die Merkmalsdaten mit Schwellenwerten, um herauszufinden, ob das untersuchte Muster gut oder schlecht ist, und um die Merkmalsdaten zu klassifizieren.
Üblicherweise befindet sich in einer von der FS-Kamera
102 abgetasteten Bildebene eine Anzahl von Fenstern, und die Fensternummerη werden in dem Speicher 113 gespeichert. Wenn der zum Umwandeln der Signale in Binärwerte herangezogene Schwellenwert von Fenster zu Fenster unterschiedlich ist, wird entsprechend ein durch den voreingestellten Schwellenwert in einen Binärwert umgewandeltes Aus-
gangssignal von dem Kanalwähler 107 ausgewählt und über
den Bildebenenteiler 108, das UND-Glied 109 und den Merkmalextrahierer 110 in dem Merkmalsdatenspeicher abgespeichert.
Im folgenden soll die Erzeugung eines Fenstersignals anhand von Fig. 5 ausführlich erläutert werden:
Fig. 5 stellt eine Speicherübersicht eines in dem erfindungsgemäßen Fensterzonengenerator verwendeten Speichers dar. Die Belegung des Speichers entspricht der Erzeugung von Fensterzonen, die in Fig. 6 angedeutet sind.
In Fig. 6 existieren bei der Ordinate Y1 entlang der horizontalen Abtastlinie in X-Richtung Fensterzonen (1),
(2) ... (m). Die Abszissenwerte der vorderen Punkte in
den Zonen (1), (2) und (m) werden dargestellt durch
15/16
m XBvi ο bzw. Χον1 „. Die hinteren Punkte in den
, I Kx I ι Δ Kx I ,m
Zonen (1), (2) und (m) werden hingegen durch XpY1 *, XFY1,2 und XFY1,m dargestellt.
In ähnlicher Weise werden die Abszissenwerte der vorderen Punkte in den Fensterzonen (1), (2), (3) ... (1) auf einer der Ordinate Y2 entsprechenden horizontalen Abtastzeile in X-Richtung durch XRY2 ι/ xry2 2' XRY2 3' ... XRYp -ι dargestellt ,während die hinteren Punkte
durch Xp^1, XFy2,2' XFY2,3 '·· XFY2,1 dargestellt werden.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Abszissenwerte in zwei Gruppen unterteilt, und zwar in vordere und in hintere Punkte. Diese sind in verdichteter Form sequentiell gespeichert. Am Ende jeder horizontalen Abtastzeile wird bei jeder Ordinatenposition ein Datenwert FF (ein Hexadezimalcode) eingefügt, der eine zeilenweise Untertei-' lung darstellt. Folglich sind die Abszissenwerte der vorderen Punkte und die Abszissenwerte der hinteren Punkte in der linken bzw. der rechten Spalte gespeichert, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Man sieht, daß keine freien Speicherstellen (diese sind in Fig. 3 mit einem * markiert) im mittleren Bereich geschaffen werden, wie es bei der Anordnung gemäß Fig. 3 der Fall ist.
Durch diese Speicheranordnung erzielt man eine verbesserte Speicherausnutzung, so daß die insgesamt zur Verfügung zu stellende Speicherkapazität relativ gering ist.
Im folgenden soll ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Fensterzonengenerators zum Erzeugen von Fenstersignalen beschrieben werden, wobei von der oben geschilderten Speicheranordnung Gebrauch gemacht wird.
16/17
Fig. 7 zeigt in Blockdiagrammform einen erfindungsgemäßen Fensterzonengenerator. Gemäß Fig. 7 dient ein Schreib-ZLese-Speicher (RAM-Speicher) 1 zum Speichern der Koordinaten der vorderen Punkte, wobei die Speicheranordnung der linken Spalte in Fig. 5 entspricht. Ein weiterer RAM 2 dient zum Speichern der Koordinaten der hinteren Punkte, wobei von der Speicheranordnung entsprechend der rechten Spalte in Fig. 5 Gebrauch gemacht ist. Die Schaltung gemäß Fig. 7 besitzt außerdem Zwischenspeicher 3 und 4, Vergleicher 5 und 6, einen Abszissengeber 7, einen FF-Detektor 8, ein UND-Glied 9 und einen Impulsgenerator 10, der "vordere Impulse" und "hintere Impulse" erzeugt.
Fig. 8 ist ein Impulsdiagramm, welches die Arbeitsweise der in Fig. 7 gezeigten Schaltung veranschaulicht.
Die Schaltung arbeitet wie folgt: Wenn von einer (nicht gezeigten) Schaltung an den Impulsgenerator 10 ein Horizontal-Synchronsignal H gegeben wird, so erzeugt der Impulsgenerator 10 bei der Vorderflanke F des Signals H einen vorderen Impuls F, der zu dem RAM 1
by i Iv
und dem RAM 2 gegeben wird, damit die in dem RAM 1 gespeicherten Koordinaten XDV1 1 des vorderen Punkts der
Ki I , I
Fensterzone (1) und die in dem RAM 2 gespeicherten Koordinaten XpY1 1 des hinteren Punkts der Fensterzone (1) ausgelesen werden. Die Koordinaten Xnv1 Λ des vorderen
Kx I , I
Punkts und Χργ-ι -ι des hinteren Punkts werden in den Zwischenspeichern 3 bzw. 4 zwischengespeichert, indem der hintere Impuls R bei der Rückflanke des Horizontal-Synchronsignals H an die Zwischenspeicher 3 und 4 gegeben wird. In dem Vergleicher 5 werden die Koordinaten XRyi -j mit den von dem Abszissengeber 7 nacheinander gelieferten Abszissenwerten verglichen, und bei sowie nach dem Zeitpunkt der Übereinstimmung der beiden Werte
17/18
wird ein Ausgangssignal mit hohem Pegel erzeugt. Dieses Signal hohen Pegels gelangt durch das UND-Glied 9 und erreicht den Impulsgenerator 10, so daß dieser anschließend ein Fenstersignal ausgeben kann.
Andererseits vergleicht der Vergleicher 6 die Koordinaten XFY1 1 m^t ^en von ^em Akszissen<Jefrer "7 nacheinander gelieferten Abszissenwerten, und bei sowie nach dem Zeitpunkt der Übereinstimmung dieser beiden verglichenen Signa-Ie wird das Ausgangssignal hohen Pegels in ein Signal mit niedrigem Pegel geändert. Hierdurch wird das von dem Impulsgenerator 10 erzeugte Fenstersignal unterbrochen, so daß das Fenstersignal erzeugt wird, wie es in Fig. 8 in der Fensterzone (1) dargestellt ist.
Wenn der Vergleicher 5 die Eingangskoordinaten XRY1 -i des Zwischenspeichers 3 mit den von dem Abszissengeber 7 gelieferten Abszissendaten verglichen hat und bei überein-' Stimmung über das UND-Glied 9 ein Signal mit hohem Pegel an den Impulsgenerator 10 geliefert hat, um ein Fenstersignal zu erzeugen, so überträgt der Impulsgenerator 10 zu diesem Zeitpunkt erneut einen vorderen Impuls F, um die Koordinaten Xn.,- o des nächsten vorderen Punkts und
κι ι , c.
Χι-,..., ~ des nächsten hinteren Punkts aus dem RAM 1 bzw. dem RAM 2 auszulesen. Kurz nachdem das Ausgangssignal des Vergleichers 6 von hohem auf niedrigen Pegel gewechselt hat, sendet der Vergleicher 5 einen hinteren Impuls R über den Impulsgenerator 10 an die Zwischenspeicher 3 und 4, um die Koordinaten ΧΏν1 ~ und X„,r1 n der "zweiten" vorderen
K \ t Z. r I i /i
und hinteren Punkte zwischenzuspeichern.
Anschließend wird der Impulsgenerator 10 veranlaßt, die Fenstersignale entsprechend den Fensterzonen (2), ... (m) gemäß Fig. 8 in der oben beschriebenen Weise abzugeben. Schließlich werden die Daten FF, die das Ende der einen
18/19
: ::-:- -X. \ 33 1 5 Ί
horizontalen Abtastzeile bedeuten, aus dem RAM 1 oder dem RAM 2 ausgelesen und an den Zwischenspeicher 3 bzw. 4 gegeben. Wenn die Daten von dem FF-Detektor 8 erfaßt werden, ändert der Detektor das Ausgangssignal hohen Pegels in ein Signal niedrigen Pegels, so daß das UND-Glied 9 geschlossen wird.
Wenn anschließend das zweite Horizontal-Synchronsignal
H an den Impulsgenerator 10 gegeben wird, werden die s y ric
Baszissenwerte der vorderen und hinteren Punkte einer horizontalen Abtastzeile der nächstfolgenden Ordinate ausgelesen und zwischengespeichert, so daß ein Fenstersignal erzeugt wird. Dieser Vorgang findet wiederholt statt.
Ein den Betrieb des Abszissengebers 7 in Gang setzendes Signal EN wird dem Abszissengeber vorzugsweise zu einem Zeitpunkt zugeführt, in dem die horizontale Abtastung beispielsweise gemäß Fig. 1 auf der Ordinate Ys stattfindet, d.h., auf der der ersten Fensterzone M1 entsprechenden Ordinate, um den Generator zu diesem Zeitpunkt in Gang zu setzen. Hierzu kann von einem (nicht gezeigten) Subtrahierzähler Gebrauch gemacht werden, der z.B. auf einen Wert Ys voreingestellt wird. Bei jedem Ende einer horizontalen Abtastung erfolgt eine Subtraktion, so daß ein Ausgangssignal des Zählers erhalten wird, wenn der Zählerstand Null wird.
Anhand von Fig. 4 soll die Beziehung zwischen der Fensterzoneneinstelleinrichtung und der Binärwandleranordnung erläutert werden.
Wie aus Fig. 9 hervorgeht, weist eine Bildebene 200 vier Fensterzonen P1-P4 auf und wird zur Bildung eines Rasters horizontal .in Richtung der Abszisse und vertikal in Rich-
19/20
' tung der Ordinate abgetastet. Die Bezugszahl 201 (markiert mit °) auf der horizontalen Abtastzeile der Ordinate Y1 kennzeichnet den ersten Punkt der Fensterzone P1, während 202 (markiert mit *) den letzten Punkt kennzeichnet. In ähnlicher Weise ist 203 auf der Ordinate y~ ^er erste Punkt der Fensterzone, und 204 ist der letzte Punkt. 205 ist der erste Punkt einer weiteren Fensterzone P2, 206 ist der entsprechende letzte Punkt. Somit werden die ersten und die letzten (die
vorderen und die hinteren) Punkte der Fensterzone auf sämtlichen Koordinaten bestimmt, und die die ersten und die letzten Punkte kennzeichnenden Abszissenwerte werden derart gespeichert, daß die Fenstersignale erzeugt werden, wenn die Rasterabtastung begonnen hat und bei den ersten Punkten der jeweiligen Fensterzonen angekommen ist, während die Fenstersignale unterbrochen werden, wenn die Abtastung bis zu den jeweils letzten Punkten . . fortgeschritten ist. Somit repräsentieren die Fenstersignale exakt die eingestellte Fensterzone.
Wie oben ausführlich beschrieben wurde, besteht der Fensterzonengenerator 119 gemäß Fig. 4 in erster Linie aus dem Fensterzonenspeicher 116, dem Koordinatengeber 117 und dem FensterSignalgeber 118. Der Koordinatengeber
117 ermittelt die Ordinate der Bildebene durch Zählen der Horizontal-Synchronsignale H 133, die von der
sync
FS-Kamera 102 nach Maßgabe der horizontalen Abtastzyklen erzeugt werden, und er erzeugt die Äbszissenwerte beispielsweise durch Zählen von Taktsignalen einer Frequenz von 6 MHz, die man dadurch erhält, indem ein Intervall einer Horizontalabtastung in η Abschnitte unterteilt wira. Der Fenstersignalgeber 118 erzeugt Fenstersignale, die eine Anzahl zweidimensionaler Fensterzonen darstellen, indem in dem FensterZonenspeicher 116 gespeicherte Daten, welche Fensterzonen spezifizieren, mit Koordina-
20/21
tendaten verglichen werden, die von dem Koordinatengeber erhalten werden.
Fig. 10 zeigt eine Speicherübersicht von Speichern, wie sie in der in Fig. 4 dargestellten Schaltung verwendet
werden. Die Anordnung des Fensterzonenspeichers 116, des Kanalspeichers 115 und des FensternummerSpeichers 113, die in Fig. 4 dargestellt sind, sind mit entsprechenden Bezugszeichen in Fig. 10 veranschaulicht. 10
In Fig. 10 besteht der FensterZonenspeicher 116 aus einem Ordinatenspeicher (116-1), einem Abszissenspeicher (116-2) für vordere Segmentpunkte (erste Punkte von Fensterzonen), und einem Abszissenspeicher (116-3) für hintere Segmentpunkte (letzte Punkte von Fensterzonen). Die relativen Adressen dieser drei Speicher sind identisch gewählt, und auf der Grundlage der drei aus identischen Adressen ausgelesenen Datenwerte erhält man Daten bezüglich eines Abtastsegments innerhalb eines Fensters. Insbesondere sind die Daten in den Abszissenspeichern (116-2) und (116-3) derart angeordnet, daß die Reihenfolge der nacheinander ausgelesenen Segmentdaten mit der Reihenfolge der Abtastung übereinstimmen kann.
Speziell zeigt Fig. 10 die Abszissendaten von Abtastsegmenten in Fensterzonen der Ordinaten y.-y, gemäß Fig. 9.
X201R beispielsweise bedeutet, daß es sich um die Abszisse des ersten Punkts 201 in der Fensterzone P1 in Fig. 9 handelt, wobei R auf einen vorderen (ersten) Punkt hinweist. X202F bedeutet die Abszisse des hinteren (letzten) Punkts 202 in der Fensterzone P1, wobei
F auf den hinteren (letzten) Punkt hinweist. 35
21/22
• In der Höhe der Ordinate y2 sind die Abszissenwerte für die ersten und die letzten Punkte der Fensterzonen in dem Speicher in der Reihenfolge der Fenster P1, P2 gespeichert, bei der Ordinate Y3 jedoch erfolgt die Speicherung in der Reihenfolge der Fenster P1, P3, P2 (die Fensternummern der Fenster P1, P2, P3, P4 seien 1, 2, 3 bzw. 4 in dem Fensternummerspeicher 113). Wenn also nacheinander Daten aus dem Speicher 116 ausgelesen werden / lassen sich Fensterzonen P1-P4 auf dem Fernseh-'" schirm erzeugen, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Das Auslesen von Daten aus dem Fensterzonenspeicher 116 erfolgt mittels der Schreib-/Lese-Steuerung 114.
Im folgenden soll die Beziehung zwischen einer Anzahl •5 von auf dem Schirm eingestellten Fensterzonen und der Auswahl eines Binärwandlers unter Berücksichtigung des Schwellenwerts erläutert werden, der in einer gewissen Fensterzone für die Umsetzung in Binärwerte zugrundegelegt werden sollte.
20
Wie Fig. 10 zeigt, weisen der Kanalspeicher 115 und der Fensternummerspeicher 113 eine ähnliche Adressanordnung auf wie der Fensterzonenspeicher 116. Die Fensternummern sind in dem Speicher 113 entsprechend den Ko-" ordinatendaten jedes Fenstersegments (116-1, 116-2, 116-3) gespeichert. Außerdem sind in dem Kanalspeicher 115 die Kanalauswahldaten für die Binärwandler 103-106 entsprechend den Koordinatendaten jedes Fenstersegments
gespeichert.
30
Durch die oben beschriebene Speicheranordnung ist es möglich, innerhalb derselben Fensterzone einen bestimmten Binärwandler auszuwählen, und in einer anderen Fensterzone einen anderen Binärwandler auszuwählen. Wenn ^ z.B. aus einem Vergleich des Fensternummerspeichers 113
22/23
mit dem Kanalspeicher 115 der in Fig. 10 dargestellte Zusammenhang ermittelt werden kann, so können die Kanaldaten in jedem beliebigen Binärwandler so gewählt werden, daß sie einer beliebigen Fensternummer entsprechen, um dann so gespeichert zu werden, daß die Fensternummer 1 den Binärwandlerdaten 3, die Fensternummer 2 den Binärwandlerdaten 1 und die Fensternummer 3 den Binärwandlerdaten 2 entspricht.
Die Daten werden aus dem Ka lspeicher 115 nacheinander ausgelesen, indem die Daten mit der FS-Rasterabtastung synchronisiert werden, und zwar mit der gleichen zeitlichen Steuerung, wie sie beim Auslesen der Daten aus dem Fensterzonenspeicher 116 zugrundegelegt wird. Die ausgelesenen Daten werden in einem (nicht gezeigten) Zwischenspeicher gehalten.
Die aus dem Zwischenspeicher in den Kanalwähler 107 gegebenen Daten ermöglichen diesem, Signale des ausgewählten Binärwandlerkanals zu dem Merkmalextrahierer 110 zu übertra-•gen. Wenn also die Daten in dem Binärkanalspeicher 115 je nach Erfordernis ausgewählt und abgespeichert werden, kann man ein in einen Binärwert umgesetztes Signal 136 erhalten, bei dessen Umsetzung ein individueller Schwellenwert auf der Grundlage einer Bildebene oder einer Fensterzone zugrundegelegt wurde.
Wie Fig. 10 zeigt, sind Kanaldaten gespeichert, die dem Abtastsegment in jedem Fenster entsprechen. Wenn also unterschiedliche Kanaldaten für verschiedene Segmente innerhalb ein und desselben Fensters gespeichert werden, so lassen sich Ausgangssignale unterschiedlicher Kanäle innerhalb desselben Fensters erhalten. Wenn es bei der Verarbeitung eines Bildes von Nutzen ist, den Binärwandlerpegel innerhalb ein und desselben Fensters lokal zu ändern (dieser Fall tritt häufig auf), so lassen sich mühelos Maßnahmen zur Gewährleistung einer hohen Genauigkeit treffen.
23/24
j ;:.:.. :■·■:_ ·: 3315103
Synchron mit der Fensehabtastung lassen sich Daten im Echtzeitbetrieb aus dem Fensterzonenspeicher 116 und dem Kanalspeicher 115 auslesen und steuern. Folglich wird für jedes Abtastsegment jedes Fensters nur ein optimales binäres Signal 136 extrahiert (siehe Fig. 4), so daß der Datenspeicher des Merkmalextrahierers 110 genau so ausgebildet sein kann wie im Fall eines einzigen Binärwandlers, ohne daß die Notwendigkeit einer Vergrößerung
der Speicherkapazität besteht.
10
Die Ausgangsdaten des Merkmalextrahierers 110 werden in dem Merkmalsdatenspeicher 111 gespeichert. Wie Fig. 11 zeigt, werden in dem Speicher 111 Merkmalsdaten O^. entsprechend dem Fenstersegment (116-2) gespeichert. Also nimmt der Merkmalsdatenspeicher 111 bezüglich der jedem Segment entsprechenden Fensternummer auf den Speicher 113 Zugriff, um diejenigen Merkmalsdaten zu sammeln, die zu derselben Fensternummer gehören. Wenn dieser Vorgang für sämtliche Fenster durchgeführt wird, ist es möglich, die Merkmalsdaten für sämtliche Fenster zu erhalten. Danach vergleicht der Diskriminator 112 die Merkmalsdaten mit voreingestellten Werten, trifft Entscheidungen und klassifiziert außerdem die Ergebnisse.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind mehrere Binärwandler vorgesehen, wobei zwischen den einzelnen Wandlern umgeschaltet wird. Es kann jedoch auch ein Vergleicher vorgesehen werden, um Daten in einen Binärwert umzusetzen, wobei mehrere Vergleichspegel bereitge- stellt werden und zwischen den Vergleichspegeln umgeschaltet wird.
Die Tastatur 121 gestattet es einer Bedienungsperson, notwendige Daten in die Steuerschaltung 114 einzuspeisen und in jedem Speicher die benötigten Daten abzuspeichern,
25/26
• Durch die Erfindung wird folgendes erreicht:
(1) Da abhängig von der Fensternummer irgendein Binärwandler ausgewählt werden kann, erhält man optimale binäre Bilddaten unabhängig von PegelSchwankungen des Kamerasignals, die dadurch verursacht werden, daß verschiedene Abschnitte eines Musters unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
'" (2) Es können lokal unterschiedliche Signale der Binärwandler (Signale mit binärem Pegel) innerhalb ein und desselben Fensters verwendet werden, so daß eine genaue Bildverarbeitung möglich ist.
'5 (3) Der Speicher kann derart angeordnet werden, daß eine Anzahl von Fenstern bereitgestellt werden kann, wobei das Umschalten der Fensterzonen und der Binärwandler synchron mit der FS-Abtastung gesteuert wird. Selbst wenn also mehrere Binärwandler bereitgestellt werden,
™ reicht zur Verbarbeitung der Bilder in nachfolgenden Verarbeitungsstufen eine herkömmliche Schaltungsanordnung aus, und außerdem ist die benötigte Verarbeitungszeit praktisch genau so groß wie die Verarbeitungszeit bei nur einem Binärsignal. Anwendbar ist die Erfindung
bei der Prüfung von Mustern, bei der Unterscheidung von Mustern, bei intelligenten Robotern, bei Klarschriftlesern und in weiteren zahlreichen Gebieten der Technik.
(4) Da das Speichern der Ordinate erst dort beginnen muß, •^ wo eine Ordinate zum ersten Mal innerhalb einer Zone erscheint, werden nicht immer sämtliche Koordinaten in Richtung der Ordinatenachse benötigt. Mit anderen Worten: Es ist nicht notwendig, einen Speicherbereich für 256 Bytes entsprechend der Gesamtzahl von Abtastzeilen ■" in Richtung der Ordinatenachse (256 Zeilen) bereitzu-
26/27
' stellen, wie es im Stand der Technik der Fall ist.
(5) Da die Koordinaten der vorderen und der hinteren Punkte derselben Ordinate in Speicherbereichen dicht an dicht
^ gespeichert werden, braucht selbst bei beliebiger Veränderung der Anzahl von Fensterzonen in ein und derselben Abtastzeile die Speicherkapazität nicht besonders erhöht zu werden. Es kommt beispielsweise niemals vor, daß die Anzahl von Bytes für eine Zone um 256 erhöht '^ werden muß.
(6) Durch Verwendung eines Datencodes 1FF1, der das Ende einer Abtastzeile kennzeichnet, können die Koordinaten der ersten und der letzten Punkte dicht an dicht zeilen-
'5 weise gespeichert werden, wodurch eine effiziente Speicherausnutzung möglich ist.
(7) Da die Koordinaten der vorderen und der hinteren Punkte der nächsten Fensterzone mit einem "vorderen
^ Signal" oder mit der Vorderflanke des unmittelbar vorausgehenden Fensterzonensignals (oder des Horizontal-Synchronsignals) ausgelesen werden, ist die schaltungstechnische Realisierung der Fenstererzeugung einfach,
wobei Fehlfunktionen nicht zu befürchten sind. 25
27

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    ζ 1 .j Musterdiskriminator, mit folgenden Merkmalen:
    - ein photoelektrischer Wandler (102) für zweidimensiona-Ie, sequentielle Abtastung tastet ein optisches Bild eines zu untersuchenden Musters (101) ab und erzeugt eine zeitliche Folge elektrischer Ausgangssignale,
    - Binärwandler (103-106) teilen die elektrischen Ausgangssignale in Bildelemente auf und geben entsprechende Binärwerte ab,
    - eine Extrahiereinrichtung (110) extrahiert aus den Binärwerten die Merkmalsgrößen des zu untersuchenden Musters, und
    - eine Entscheidungseinrichtung gibt anhand der extrahierten Merkmalsgrößen ein Entscheidungsergebnis bezüglich des Musters aus,
    gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    - eine Fenstereinstelleinrichtung (121, 114, 119) dient zum Einstellen mehrerer Fensterzonen innerhalb des Gesichtsfeldes des photoelektrischen Wandlers (102), und
    Radedcestraße AS 8000 München 60 Telefon (089) 885603/83360' Telex 5212313 Telegramme Patentconsult Sonnenberger Straße 4Ϊ 6200 Wiesbaden Telefon (C4121) 36294V561?9ö Telex 4186237 Telegramme Patentconsult
    - den Binärwandlern (103-106) ist eine Schwellenwertgebereinrichtung (115) zugeordnet, mit der den Binärwandlern auf der Grundlage der eingestellten Fensterzonen oder - selbst innerhalb ein und derselben Fensterzone - auf der Grundlage eines Abtastabschnitts unterschiedliche Schwellenwerte vorgegeben werden können,
    so daß eine Entscheidung bezüglich'des Musters dadurch getroffen werden kann, daß die Merkmalsgrößen aus solchen Binärwerten extrahiert werden, die durch den jeweiligen Fensterzonen entsprechende Schwellenwerte erhalten wurden.
  2. 2. Musterdiskriminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fenstereinstelleinrichtung einen ersten Speicher (1) (Fig. 7) und einen zweiten Speicher (2) aufweist zum Speichern der Startpunkte bzw. der Endpunkte in Fensterzonen, indem die Punkte jeweils abtastzeilenweise in Abtastrichtung
    einer Bildebene (X-Richtung) unterteilt und sequentiell verdichtet werden, daß ein Abszissengeber (7) vorgesehen ist, daß ein erster Vergleicher (5) die aus dem ersten Speicher (1) ausgelesenen Abszissenwerte der Startpunkte einzeln und in X-Richtung zeilenweise sequentiell mit
    den von dem Abszissengeber (7) erzeugten Abszissenwerten vergleicht, um von demjenigen Zeitpunkt an Fenstersignale zu erzeugen, an dem die beiden verglichenen Daten übereinstimmen, und daß ein zweiter Vergleicher die aus dem zweiten Speicher ausgelesenen Abszissenwerte der End-
    punkte der Fensterzone einzeln und in X-Richtung abtastzeilenweise sequentiell mit den von dem Abszissengeber (7) erzeugten Abszissenwerten vergleicht, um von demjenigen Zeitpunkt an das Fenstersignal zu unterbrechen,
    an dem die beiden von dem zweiten Vergleicher vergliche-35
    nen Daten übereinstimmen.
  3. 3. Musterdiskriminator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Abszissengeber (7) von demjenigen Zeitpunkt an zur Abgabe von Abszissendaten freigegeben wird/ an dem festgestellt wird, daß die Ordinate der ersten Fensterzone in einer Abtastzeile der Bildebene auftritt.
DE19833315108 1982-04-30 1983-04-27 Musterdiskriminator Granted DE3315108A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57071497A JPS58189763A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 マスク発生装置
JP57071496A JPS58189783A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 パタ−ン判別装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3315108A1 true DE3315108A1 (de) 1983-11-03
DE3315108C2 DE3315108C2 (de) 1992-02-06

Family

ID=26412599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833315108 Granted DE3315108A1 (de) 1982-04-30 1983-04-27 Musterdiskriminator

Country Status (2)

Country Link
US (2) US4545070A (de)
DE (1) DE3315108A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3623294A1 (de) * 1985-07-10 1987-02-05 Fuji Electric Co Ltd System zum binaeren codieren eines bildes
EP0297301A2 (de) * 1987-06-03 1989-01-04 Allen-Bradley Company, Inc. Bildsystem mit programmierbarer Steueranlage

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4545070A (en) * 1982-04-30 1985-10-01 Fuji Electric Company, Ltd. Pattern discriminator
JPS5995669A (ja) * 1982-11-25 1984-06-01 Toshiba Corp 図形処理装置
US4780710A (en) * 1983-07-08 1988-10-25 Sharp Kabushiki Kaisha Multiwindow display circuit
US4853971A (en) * 1985-03-18 1989-08-01 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Method and apparatus for processing image data
US4875173A (en) * 1985-04-16 1989-10-17 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image enlarging method and device
DE3617774C2 (de) * 1985-05-27 1994-04-21 Fuji Electric Co Ltd Vorrichtung zur Verarbeitung serieller Daten
KR900007548B1 (ko) * 1985-10-04 1990-10-15 다이닛뽕스쿠링세이소오 가부시키가이샤 패턴 마스킹 방법 및 그 장치
US4769849A (en) * 1985-12-19 1988-09-06 The Palantir Corporation Method and apparatus for separating overlapping patterns
US4928231A (en) * 1986-03-06 1990-05-22 Hewlett-Packard Company Apparatus for forming flow-map images using two-dimensional spatial filters
JPH0766317B2 (ja) * 1986-04-09 1995-07-19 株式会社日立製作所 表示制御方法
US4736109A (en) * 1986-08-13 1988-04-05 Bally Manufacturing Company Coded document and document reading system
US4811410A (en) * 1986-12-08 1989-03-07 American Telephone And Telegraph Company Linescan inspection system for circuit boards
US4829446A (en) * 1986-12-12 1989-05-09 Caeco, Inc. Method and apparatus for recording and rearranging representations of objects in a model of a group of objects located using a co-ordinate system
US5081691A (en) * 1987-01-27 1992-01-14 Chesley Duncan M Filtering techniques
US5553170A (en) * 1987-07-09 1996-09-03 Ezel, Inc. High speed image processing system having a preparation portion and a converting portion generating a processed image based on the preparation portion
US5146592A (en) * 1987-09-14 1992-09-08 Visual Information Technologies, Inc. High speed image processing computer with overlapping windows-div
JPS6482286A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Toshiba Corp Image inclination detector
US5053886A (en) * 1987-10-15 1991-10-01 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Method and apparatus for magnifying an image
US5216413A (en) * 1988-06-13 1993-06-01 Digital Equipment Corporation Apparatus and method for specifying windows with priority ordered rectangles in a computer video graphics system
US5396263A (en) * 1988-06-13 1995-03-07 Digital Equipment Corporation Window dependent pixel datatypes in a computer video graphics system
US5025249A (en) * 1988-06-13 1991-06-18 Digital Equipment Corporation Pixel lookup in multiple variably-sized hardware virtual colormaps in a computer video graphics system
US5128658A (en) * 1988-06-27 1992-07-07 Digital Equipment Corporation Pixel data formatting
US5185597A (en) * 1988-06-29 1993-02-09 Digital Equipment Corporation Sprite cursor with edge extension and clipping
US5001469A (en) * 1988-06-29 1991-03-19 Digital Equipment Corporation Window-dependent buffer selection
US4929845A (en) * 1989-02-27 1990-05-29 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for inspection of substrates
US5020124A (en) * 1989-10-10 1991-05-28 Unisys Corporation Method and apparatus for detecting document size in an imaging system
US5272764A (en) * 1989-12-08 1993-12-21 Xerox Corporation Detection of highlighted regions
US5077805A (en) * 1990-05-07 1991-12-31 Eastman Kodak Company Hybrid feature-based and template matching optical character recognition system
US5097516A (en) * 1991-02-28 1992-03-17 At&T Bell Laboratories Technique for illuminating a surface with a gradient intensity line of light to achieve enhanced two-dimensional imaging
AU680470B2 (en) * 1992-12-30 1997-07-31 L-3 Communications Corporation Self-contained multifunctional LCD flight indicator
US5872553A (en) * 1994-10-28 1999-02-16 Advanced Displays Corporation High speed graphics fill of liquid crystal display
DE69600461T2 (de) 1995-01-17 1999-03-11 Eastman Kodak Co System und Verfahren zur Bewertung der Abbildung eines Formulars
US6137471A (en) * 1995-07-24 2000-10-24 L-3 Communications Corporation High speed graphics fill of liquid crystal display
JP3427354B2 (ja) * 2000-09-28 2003-07-14 ハスク技研株式会社 映像2値化法及び2値化画像生成法
JP4189654B2 (ja) * 2003-04-18 2008-12-03 セイコーエプソン株式会社 画像処理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3872434A (en) * 1973-12-05 1975-03-18 Recognition Equipment Inc Dynamic sample-by-sample automatic gain control
DE3129026A1 (de) * 1980-07-23 1982-03-18 Canon K.K., Tokyo "videosignal-verarbeitungseinrichtung"
DE3303841A1 (de) * 1982-02-05 1983-08-18 Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa Musterpruefeinrichtung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3104372A (en) * 1961-02-02 1963-09-17 Rabinow Engineering Co Inc Multilevel quantizing for character readers
US3611267A (en) * 1969-10-16 1971-10-05 Transducer Systems Inc Apparatus for optical character recognition
US4021777A (en) * 1975-03-06 1977-05-03 Cognitronics Corporation Character reading techniques
JPS5537092A (en) * 1978-09-05 1980-03-14 Ibm Mode switch for setting threshold value
US4230265A (en) * 1979-05-07 1980-10-28 Transaction Technology, Inc. Adaptive threshold optical reader
US4434503A (en) * 1979-07-31 1984-02-28 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image information output apparatus
JPS6028182B2 (ja) * 1979-10-06 1985-07-03 ミノルタ株式会社 画像読取装置
US4378494A (en) * 1980-11-07 1983-03-29 Owens-Illinois, Inc. Apparatus and method for detecting defects in glass bottles using event proximity
EP0082236B1 (de) * 1981-12-23 1986-03-12 International Business Machines Corporation Zeichenerkennungsverfahren für einen optischen Dokumentenleser
JPS58142487A (ja) * 1982-02-18 1983-08-24 Fuji Electric Co Ltd 特徴抽出装置
IT1201920B (it) * 1982-03-22 1989-02-02 Olivetti & Co Spa Apparecchiatura per la scansione ed il trattamento numerico di immagini con mezzi toni
US4545070A (en) * 1982-04-30 1985-10-01 Fuji Electric Company, Ltd. Pattern discriminator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3872434A (en) * 1973-12-05 1975-03-18 Recognition Equipment Inc Dynamic sample-by-sample automatic gain control
DE3129026A1 (de) * 1980-07-23 1982-03-18 Canon K.K., Tokyo "videosignal-verarbeitungseinrichtung"
DE3303841A1 (de) * 1982-02-05 1983-08-18 Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa Musterpruefeinrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3623294A1 (de) * 1985-07-10 1987-02-05 Fuji Electric Co Ltd System zum binaeren codieren eines bildes
EP0297301A2 (de) * 1987-06-03 1989-01-04 Allen-Bradley Company, Inc. Bildsystem mit programmierbarer Steueranlage
EP0297301A3 (de) * 1987-06-03 1991-12-04 Allen-Bradley Company, Inc. Bildsystem mit programmierbarer Steueranlage

Also Published As

Publication number Publication date
US4545070A (en) 1985-10-01
US4736443A (en) 1988-04-05
DE3315108C2 (de) 1992-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3315108A1 (de) Musterdiskriminator
DE2909153C2 (de) Einrichtung zur digitalen Analyse von Bild- oder Zeichenmustern
DE3633743C2 (de)
DE1549930C3 (de) Einrichtung zum Erkennen vorzugsweise handgeschriebener Schriftzeichen
DE2414809A1 (de) Mustererkenner
DE2912894A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur musterpruefung
DE2726746A1 (de) Verfahren und einrichtung zur fehlerkontrolle von objekten
DE2055639B2 (de) Verfahren zur Korrektur der Schattierungsverzerrungen in einem Viedeosignal und Schaltungsanordnung zum Durchführen dieses Verfahrens
DE2509353A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung einer einem muster entsprechenden information
DE2351400A1 (de) Mustererkenner
DE2555566A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum speichern eines informationssatzes in einem digitalen speicher
EP0048941A2 (de) Verfahren zum Verkleinern von grafischen Mustern
DE2362329B2 (de) Faksimilesystem
DE2232121A1 (de) Redundanz verminderndes system fuer eingangssignalproben
DE2952453A1 (de) Bildverarbeitungssystem
DE1524355C3 (de) Einrichtung zur Zeichenerkennung
DE2719175A1 (de) Schallanalysiereinrichtung
DE3134748A1 (de) &#34;vorrichtung zum erkennen des profils eines gegenstandes&#34;
DE1946861A1 (de) Geraet zur automatischen Ermittlung der Mittelpunkte von jeweils eine Vielzahl von Hautleisten aufweisenden Fingerabdruecken
DE2350018C3 (de) Bildanalysator
DE1922302A1 (de) Zaehlsystem zum Zaehlen von Merkmalen bei der Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtastung
DE4309957C1 (de) Verfahren zum Wiedererkennen von unikaten Bildsignalen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2354769B2 (de) Verfahren und anordnung zur quantitativen auswertung der objekte eines nach einem rasterverfahren aufgenommenen bildes
DE2821088A1 (de) Verfahren und einrichtung zum umformen von video-information in digitalwortsequenzen
DE2816839C3 (de) Schaltungsanordnung zum Aufbereiten eines abgetasteten Musters

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee