Устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды Советский патент 1984 года по МПК G06M11/04 

блока горизонтальной развертки и с вторыми входами сумматора, посУ1ед НИИ выход пятого счетчика подключен к входу блока начальной установки, второй выход которого соединен с входами сброса первого счетчика и блока счетчиков, второй выход триггера

подключен к адресному входу коммутатора, к управляющему входу третьего ключа и к входу сброса пятого счетчика , блок горизонтальной развертки и блок вертикальной развертки . выполнены в виде дешифрато ров.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПОДСЧЕТА МОЛОДИ РЫБ В ПОТОКЕ ВОДЫ,содержащее блок горизонтальной развертки и блок вертикгшьной развертки, выходы которых соединены с входами видеокамеры, первый и второй ключи, блок элементов И, выходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков, выходы которого подключены к входам, объединенным в группу, блок регистрации, первый счетчик и формирователь импульсов, отличаю щеес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены третий ключ, генераторы импульсов, второй, третий. Четвертый и пятый счетчики, регистр, дешифраторы, сумматор, блок постоянной памяти, .элемент НЕ, элемент задержки, триггер, блок сравнения и блок начальной установки, первый выход которого через формирователь импульсов соединен с входами сброса триггера, второго, третьего и четвертого счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первым входам сумматора, выходы которого соединены с первыми информационными входами коммутатора, выходы которого подключены к входам блока вертикальной развертки, выход видеокамеры соединен с входом первого ключа, с первым входом блока сравнения и с входом элемента НЕ, выход которого непосредственно и через элемент задержки подключен соответственно к D- и С-входам триггера, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вы. ход которого подключен к разрешающему входу регистра и к управляющему входу второго ключа, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока пос(П тоянной памяти и через первый дешифратор к первым входам блока элементов И, выход первого генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого подключены к информационным входам регистра и к вторым входам коммутатора, последний выход второго счетчика соединен с входом второго ключа, выход второго генератора импульсов подключен к счетному входу пятого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами блока постоянной памяти и через второй дешифратор с вторым входом блока сравнения, выход которого через третий ключ подключен к счетному входу четвертого счетчика, выход которого через третий дешифратор соединен с вторыми входами элементов И, и к счетному входу первого счетчика, выход которого подключен к входу блока регистрации, выходы блока постоянной памяти соединены с входами

Изобретение относится к рыбоводству, а точнее к устройствам для ко личественного учета молоди рыб, выпускаемой из выростных прудов. Известно устройство подсчета объектов, содержащее учетШ|1й канал, подключенный к нему телевизионный . датчик и счетно-логическую схему. Объекты, проходящие по учетному каналу, воспринимаются телевизионным датчиком. Полученные данные обрабатываются счетно-логической схемой, иа основе чего выносится решение о количестве объектов l. Недостатком данного устройства является большая погрешность счета, так как логическая схема не разделяет молодь рыб от посторонних объе тов (мусор, головастикии т.п. ). . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды, содержащее блок горизонтальной развертки и блок верти кальной развертки, выходы которых соединены с входами видеокамеры, первый и второй ключи, блок элементов И, выходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков, шлсоды которого подключены к входам объединеиным в группу, блок регистрации, первый счетчик, форютрователь импульсов, дифференциатор, интегратор и ограничители. В данном у тройстве идентификация объектов осу ществляется по их площади Г23« Недостатком известного устройства является большая погрешность счета. Так как молодь рыбы имеет не начительные размеры, то дискретизация изображения рыбы на экране телекамеры приводит к значительным ис кажениям площади даже для рыб одийакового размера. В то же время молодь рыбы может отличаться по размерам друг от друга, и отдельное применение параметров площади дает очень низкую точность счета. Кроме того, для определения периметра объекта необходимо строить блок контроля периметра изображения, имеющий сложную вычислительную структуру. Для вычисления Необходимо выполнять операцию умножения и деления, что приводит к сложной структуре блока контроля козф4)циента формы. При зтом время обработки информации с телекамеры велико, что затрудняет работу устройства в режиме реального времени. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды, содержащее блок горизонтальной развертки и блок вертикальной развертки, выходы которых соединены с входами видеокамеры, первый и второй ключи, блок элементов И, заходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков,выхо-)ды которого подключены к входам, объединенным в группу,блок регистрации, первый счетчик и формирователь импульсов, введены третий ключ, генераторы импульсов, второй, третий, четвертый и пятый счетчики, регистр, дешифраторы, сумматор, коммутатор, блок постоянной памяти, элемент НЕ, элемент задержки, триггер, блок сравнения и блок начальной установки, первый выход которого через форми-г рователь и шульс.ов соединен с входами сброса триггера, второго, третьено и четвертого счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первым входам сумматора, выходы которого соединены с первыми инфорь ционными входами.коммутатора, выходы которого подключены к входам блока вертикальной развертки, выход видеокамеры соединен с входом первого ключа,, с первым входом блока сравнения и с входом элемента НЕ, выход, которого непосредственно и через элемент задержки подключен соответственно. к D- и С-входам триггера, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход кото рого подключен к разрешающему входу регистра и к управляющему входу второго ключа, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика выходы которого подключены к первым входам блока постоянной памяти и через первый дешифратор - к первым входам блока элементов. И, выход первого генератора импульсов соединен Со счетным входом второго счетчика, выход которого подключен к информационным входам регистра и к вторым входам коммутатора, последний выход второго счетчика соединен с входом второго ключа, выход второго генератора импульсов подключен к счетному входу пятого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами блока постоянной памяти и через второй дешифратор с вторым входомблока сравнения, выход которого через третий ключ подключен к счетному входу четвертого счетчика, выход которого через третий дешифратор сое динен с вт.орыми входами блока элементов И, и к счетному входу первого счетчика, выход которого подключен к входу блока регистрации, выходы блока постоянной памяти соединены с входами блока горизонтальной развертки и с вторыми входами сумматора, последний выход пятого счетчика подключен к входу блока на чальной установки, второй выход которого соединен с входами сброса пер вого счетчика и блока счетчиков, вто рой выход триггера подключен к адресному входу коммутатора, к управляющему входу третьего ключа и к вхо ду сброса пятого счетчика,, блок горизонтальной развертки и блок вертикальной развертки выполнены в виде дешифраторов На чертеже показана блок-схема .предлагаемого устройства. 394 Устройство содержит, учетный канал 1, видеокамеру 2, первьй ключ 3, первый генератор 4 импульсов, третий счетчик 5, регистр 6, второй ключ 7, второй счетчик 8 первый дешифратор 9, блок 10 горизонтальной развертки, блок 11 вертикальной развертки, коммутатор 12, второй генератор 13 импульсов, пятый счетчик 14, блок 15 постоянной памяти, сумматор 16, элемент НЕ 17, элемент 18 задержки, триггер 19,второй дешифратор iiO,. третий ключ 21, блок 22 сравнения, четвертый счетчик 23, третий дешиф ратор 24, формирователь 25 импульсов, блок 26 элементов И, блок 27 счетчиков, дешифраторы 28, индикато|ры 29, блок 30 начальной устагиовки, блок 31 регистрации и первый счетчяк 32. Устройство работает следующим образом. На этапе обучения производится предварительный анализ изображения. Определяются границы варьирования размеров рыб и число градаций этих размеров, Дпя каждого размера наносятся на изображение характерные точки, которыепопарно располагаются на контуре, причем одна точка каждой пары :закрывается- силуэтом рыбы. Чис.по этих точек , а их координаты (x;j,y), i 1,2,..., 1 заносятся в блок 15 постоянной памяти. Перед началом работы при включении блока 30 формирователь 25 вырабатывает импуль сброса для блоков 5, б, 8, 19 и 23, кроме того, нулевой потенциал на выходе второй, группы блока 30 установит в начальное состояние блок 27 и счетчик 32. Нулевой потенциал на выходе триггера 19 удерживает счетчик 14 в начальном состоянии, а также открывает ключ 3. Пока в поле зрения видеокамеры отсутствуют предметы, движущиеся по Учетному каналу 1, развертка ее ми° « производится вертикально по нулевому столбцу. Это обеспечивается подачей на вход блока 10 горизонталь ° развертки с блока 15 нулевого ° подачей на блок 1 I вертикальной развертки кода, поступаю щего с коммутатора 12. Адресный вход коммутатора 12 находится в нулевом состоянии, формируемом счетчиком 8. Счетчик 8 имеет коэффициент пересчета, равный числу ячеек мишени видео- камеры} при отсутствии предмета в поле зрения на выходе видеокамеры Ъ сигнал Нуль. На выходе ключа 3 также логический нуль, который закрывает ключ 7 что препятствует прохождению импульсов с выхода стар шего разряда счетчика 8 на счетчик Как только объект, движущийся по учетному каналу 1, пересечет нулево столбец Ijj в некоторой точке у. , высокий уровень сигнала с видеокамеры через открытый ключ 3 разрешает запись координаты в регистр 6 и одновременно открывает ключ 7, через который импульсы со старшего разряда счетчика 8 проходят на счет чик 5. Как только предмет полностью пересечет столбец I.j, низкий уровен сигнала на выходе видеокамеры 2 закроет ключ 3,который в свою очеред закроет ключ 7, Импульсы со старшего разряда счетчика 8 перестанут проходить на счетчик 5 и в послед нем будет.записано число пропорциональное длине этого объекта-. Одновременно с этим отрицателыаШ перепад сигнала на выходе видеокамеры 2 поступает на элемент НЕ 17, где он инвертируется и подается на информационный вход D триггера 19 с задержкой, необходимой для надежной записи сигнала. Задержка формируется элементом 18 задержки, сигнал с которого поступает на синхронизиРУЮ1ЦИЙ вход D триггера 19. Этим обеспечивается установка триггера 1 в единичное состояйие. При этом открывается ключ 21, на адресном входе коммутатора 12.устанавливается высокий потенциал, разрешается счет импульсов в счетчике 14, поступающих на вход от второго генератора 13 импульсов, частота которых определяется быстродействием системы. Коды счетчиков 5 и 14 поступают на блок 15. Полученные значения координат с блока 15 по оси х поступают на блок 10 горизонтальной развертки, а коор динаты по оси у поступают на первый вход сумматора 16, -на второй- вход 9 которого подается значение у.; ма этих чисел подается через коммутатор 12 на блок 11 вертикальной развертки. Происходит последовательный опрос точек мишени видеокамеры, координаты которых (x:j, y-j+Уо )i l ,2,..., V; , одновременно код ср счетчика 14 поступает на дешифратор 20.Выходной сигнал дешифратора 20 сравнивается с сигналом видеокамеры на блоке 22 сравнения и регистрируется счетчиком 23. К выходу счетчика 23 подключен дешифратор 24, выходной сигнал которого принимает единичное значение, если число несовпадений не превышает порогового (например, не более 3 ), т.е. прошедший объект принадлежит к классу рыб. Общее число рыб подсчитывается первым счетчиком 32. Кроме того, устройство позволяет классифицировать число прошедших рыб по размерда. Для этого код со счетчика 5, величина которого пропорциональна длине рыбы, поступает на дешифратор 9/, выходной сигнал которого, в зависимости от кода, открывает один из элементов блока 26 элементов И. Через открытый элемент И сигнал с выхода дешифратора 24 проходит на соответствующий счетчик блока 27 счетчиков. Выходы счетчиков 27 подключены к де1ви4фаторам 28 - преобразователям кодов для индикаторов , 29,- которые индицируют как общее число рыб, так и число рыб по размерам. Как только будет произведен опрос всех точек ьшшени видеокамеры 2, импульс со старшего разряда счетчика ,14 опрокинет формирователь 25, который вырабатывает импульс сброса для блоков 5, 6, 8, 19 и 23. Устройство готово для следующего цикла. Переход от одного типа рыб к другому обеспечивается сменой блока 15 памяти и двти атора 20, которые устанавливается на контактирующие колодки. Программирование их может вестись на универсальных программаторах. Использоваиие изобретения позволит значительно упростить устройство и повысить его точность.