РОБОТОТЕХНИКА

УСИЛЕНИЕ КОНТУРА ПУТЕМ СОВМЕЩЕНИЯ

Контуры визуального изображения можно усилить точным совмещением двух противоположных визуальных представлений изображения. Например, точное совмещение позитивного и не­гативного диапозитивов дает контур изображения. Прохождение света, связанное с интерференцией и краевыми. эффектами, воз­можно только в областях резкого изменения плотности. Оказа­лось, что в таком процессе наряду с контурной информацией сохраняется и текстурная информация. При этом чем меньше промежуток между двумя диапозитивами, тем меньше деталь, которая может быть воспроизведена.

Рассмотрим черно-белое изображение. На краях изображения и на границах между черными и белыми областями неизбежно возникает более или менее постоянное изменение пропускания света. Если теперь взять простую сумму оптической плотности А в любой заданной точке и ее инверсию —А, то эта сумма всегда равна нулю и никакого суммарного изображения возникнуть не может. Подобным образом, если привести к единице максималь­ную величину оптической плотности (т. е. Лшах = 1) и взять разность между оптической плотностью А и 1—А, то в каждой точке результат будет 2А — 1; если же взять их сумму, то резуль­тат будет равен А + 1 — А = 1. Следовательно, простые сумма или разность сигнала и его инверсии вообще не могут создавать эффекта усиления контура изображения.

Один из путей достижения контурного усиления за счет непо­средственного использования изображения, а не интерференции и краевых эффектов состоит во взятии произведения, а не суммы или разности сигнала А и сигнала 1 — А. В результате этого полу­чаем

А{ — А) = А — А2.

Результирующий сигнал такого вида дает на выходе макси­мальную величину в точке, где интенсивность изображения со­ставляет половину от максимальной величины. _

Процесс нормирования можно осуществить делением на ма­ксимальную величину, что приводит к следующему виду сигнала- произведения:

А_____ А2 _ А /. А

^гаах ^тах ^тах ^тах / ’

где Лшах определяется как максимальное значение сигнала в точке, ближайшей к точке нулевой крутизны и с максимальной отрица­тельной скоростью изменения сигнала.

Однако совсем не обязательно брать нуль за основу вычисле­ний, если определена точка, ближайшая к точке нулевой кривизны и с максимальной положительной скоростью изменения сигнала, поскольку в этом случае показатель локальной кривизны может быть задан в виде

/ ^ — Атп / А — Атп

^тах / Атах 1

где Лт1п — значение в точке, ближайшей к точке нулевой кри­визны и с максимальной положительной скоростью изменения сигнала.

Эта характеристика является сугубо локальной. В дальней­шем будет показано, что, в отличие от процесса разделения ска­нированием, описанный выше процесс не зависит от скорости изме­нения сигнала, а зависит только от его фактической величины. В этом есть определенное преимущество, поскольку при медлен­ном изменении возникает большой выходной сигнал, так как он зависит от самой величины, а не от скорости ее изменения.

Интересно заметить, что сложением двух совершенно произ­вольных совокупностей точек можно сформировать вполне реаль­ное изображение. Шредер великолепно проиллюстрировал этот факт [12]. Его работы с большой убедительностью демонстрируют трудности, связанные с попыткой извлечь какую-либо информа­цию из микрофотоснимка множества нейронов, полученных от реальных объектов.