Устройство для определения координат максимума сигнала Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 G06F7/52 G06F7/06 G06F17/15 

1 Изобретение относится к обработ ке оптической информации и может быть использовано в системах распознавания образов, а также в устройствах, в которых необходимо определять координаты корреляционного максимума на выходе оптического коррелятора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности к предлагаемому является устройство с дина мическим порогом, содержащее управ ляемый триггер, на один вход которого подаются с ТВ-камеры исследуе мые видеоимпульсы, а на другой пороговый сигнал, равный по амплитуде наибольшему из прошедших к данному моменту видеоимпульсов, зн чение которЬго хранится в регистре Устройство содержит также два АЦП, входы которых соединены соответственно с двумя схемами пропускания, триггер, схему И, генератор шаговой развертки, работаюпщй в ждущем режиме. Калдому шагу развертки соответствует появление на выходе ТВ-камеры видеоимпульса с амплитудой, пропорциональной интенсивности одного из корреляционных пиков; Если амплитуда одного из видеоимпульсов вьппе всех предьщущих, т.е. установленного на данный момент значения на управляемом триггере, то срабатывает триггер, который сбрасывает регистр и открывает обе схемы пропускания, в результате чего на один АЦП подается данный видеоимпульс, значение которого запоминается в регистре и служит для установления нового порога. На ряжение с генератора шаговой развертки подается на вход второго АЦП и записывается в регистр. Оциф рованное значение напряжения генератора шаговой развертки служит для определения коо рдинат данного корреляционного пика. В конце обработки всей информации оптического коррелятора координаты корреляционного максимума считываются в ЦВМ для дальнейшей обработки fij . Недостатками известного устройс ва являются его сложность, низкое быстродействие, а также необходимо использования двух АЦП. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определе ния координат максимума сигнала. 62 содержащее регистр, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к информационным выходам первого и второго счетчиков, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход элемента И соединен с информационным входом первого счетчика, выход старшего разряда которого соединен с информационном входом второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключей группы, информационные входы которых подключены соответственно к выходам блока памя-, ти, адресные входы блока памяти подключены соответственно к выходам второго дешифратора, вход которого подключен к информационному выходу второго счетчика, выход старшего разряда которого соединен с нулевым входом триггера, единичный вход которого является входом пуска устройства,, введены группа из п компараторов, группа из ц триггеров, группА ИЗ и элементов И, элемент ИЛИ, источник постоянного напряжения, резисторный делитель напряжения, крайние выводы которого подключены соответственно к шине нулевого потенциала и к источнику постоянного напряжения, промежуточные вьшоды резисторного делителя напряжения соединены соответственно с первыми входами компараторов группы, вторые входы которых подклвочены соответственно к выходам ключей группы, выходы компараторов группы соединены соответственно с единичными входами триггеров группы и с первыми входами элементов И группы, нулевые входы триггеров группы объединены и подключены к входу начальной установки устройства, единичные выходы триггеров группы соединены соответственно с вторыми вводами элементов И группы, нулевой выход г -го триггера группы (l 1, п -1) соединен с треть входом (+ 1)-го элемента И группы, выходы элементов И группы соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью регистра.

3

На чертеже представлена бдок-схе ма предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент И 2, триггер 3, первый А и второй 5 счетчики, первый 6 и второй 7 дешифраторы, блок 8 памяти, группу 9 ключей, резисторный делитель 10 напряжения , источник 11 постоянного напряжения, группу 12 компараторов,

группу 13 триггеров, группу 14 элементов И, элемент ИЛИ 15, регистр 16

Устройство работает следующим образом.

Импульс, поступающий на вход начальной установки устройства, устанавливает группу 13 триггеров в ну-левое состояние, импульсом, поступаю1Щ1м на вход пуска устройства, триггер 3 переводится в единичное состояние, в результате чего импульсы с генератора 1 тактовых импульсов поступают через элемент И 2 на

первый счетчик 4 и через него управляют вторым счетчиком 5. С выходов lepBoro 4 и второго 5 счетчиков сигналы поступают через первый 6 и.второй 7 дешифраторы соответственно на управляющие входы группы 9 ключей и адресные входы блока 8 памяти. Сигналы с выхода блока 8 памяти поступают через группы 9 ключей на первые входы компараторов 10, где осуществляется квантование сигнала на h уровней. Блок В памяти, щэедставляет собой фотодиодную матрицу. Число срабатываемых в текущий момент времени компараторов

12 соответствует максимальному значению сигнала (в текущей ячейке фотодиодной матрицы сигнала). Сигна;ЛЫ с компараторов 12 переводят группу 13 триггеров в единичное состоя ние, причем число триггеров, уже переведенных в единичное состояние к тек пцему моменту времени, соответствует уровню наибольшего из сигналов, считанных с блока 8 памяти. Если сигнал превышает по уровню все считанные ранее, то

61364

один или несколько триггеров группы 13 переводятся в единичное состояние, при этом на выходе соответствующего элемента И группы 14 5 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 15 дает команду записи координат текущей ячейки блока 8 памяти с первого 4 и второго 5 счетчиков в регистр 16.

10 Если амплитуда сигнала при счич тьгеании текущей ячейки блока 8 памяти меньше какой-либо считанной ранее, то перезапись координат в регистр 16 не происходит. По окон{5 чании считывания ячеек блока 8 памяти сигналом со счетчика 5 ноиера строки триггер 3 переводится в нулевое состояние, элемент И 2 закрывается и работа устройства

20 прекращается. Регистр 15 содержит координаты корреляционного максимума.

Преимуществами предлагаемого

$ устройства являются высокое быстродействие, простота, малые габаритные размеры из-за отсутствия ТВ-камеры и двух АЦП, а также строго постоянное время определения коорQ динат максимума, определяемое частотой генератора тактовых импульсов, что позволяет применять устройство, например, в системах, синхронно обрабатывающих выходную информацию оптического коррелятора. При этом время определения координат корреляционного максимума зависит от характеристики блоков, используемых в устройстве. Дпя предлагаемого

устройства при использовании микросхем серий 155 и 190 и в качестве блока памяти фотодиодной матрицы размером 32x32 (допустимая частота генератора тактовых импульсов при

, использовании микросхем данных серий f t МГц, количество ячеек фотоматрицы N 32x32 1024) время обработки составляет t N/f fi , т.е. в 20 раз быстрее, чем в известJJ ном устройстве.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ МАКСИМУМА СИГНАЛА, содержащее регистры, первьй и второй информационные входы которого подключены соответственно к информационньм выходам первого и второго счетчиков, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход злемента И соединен с информационным входом первого счетчика, выход старшего разряда которого соединен с информационным входом второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, выходы которого соединены соответственно с управлякш(ими входами ключей группы, информационные входы которых Подключены соответственно к выходам блока памяти, адресные входы блока памяти подключены соответственно к выходам второго делифратора, вход которого подключен к информационному выходу второго счетчика, выход старшего разряда которого Соединен с нулевьм входом триггера, единичный вход которого является входом пуска устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены группа из п- компараторов, группа из h триггеров, группа из п элементов И, элемент ИЛИ, источник постоянного напряжения, реэисторный делитель напряжения, крайние выводы которого подключены соответственно к гине нулевого потенциала СО и к источнику постоянного напряжения, промежуточные выводы резисторного делителя напряжения соединены соответственно с первыми входами компараторов группы, вторые входы которых подключены соответственно к выходам ключей группы, выходы ком-: параторов группы соединены соотОд ветственно с единичными входами о: триггеров группы и с первыми входами элементов И группы, нулевые 00 О) входы триггеров группы объединены и подключены к входу начальной установки устройства, единичные выходы триггеров группы соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы, нулевой выход |)-го триггера группы ( i 1, о -1) соединен с третьим входом (i + 1)-го элемента И группы, выходы элементов И группы соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью регистра.