Устройство для измерения геометрических параметров изображений Советский патент 1987 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах анализа изображений микрообъектов с помощью телевизионной камеры.

Цель изобретения - повышение точности измерения объектов неправильной формы и упрощение конструкции за счет анализа объектов в ограниченном участке изображения.

На чертеже показана блок-схема устройства для измерений геометрических параметров изображений.

Устройство содержит телевизионный датчик 1 видеосигнала, дискриминатор 2, схемы И 3-8, блок 9 стробирования счетчик 10 импульсов, блок 11 сопряжения, регистрирующий блок 12, триггеры 13-17, генератор 18 ступенчато- изменяющегося напряжения, схему 19 сравнения, формирователь 20 импуль-. сов, элементы 21-23 задержки, схему ИЛИ 24 и счетчик 25 числа объектов.

Телевизионный датчик 1 последовательно соединен с генератором 18 ступенчато-изменяющегося напряжения, схемой 19 сравнения, формирователем 20 импульсов, с первым элементом 21 задержки и с вторым элементом 22 задержки. Второй выход телевизионного ,, датчика 1 соединен с вторым входом схемы 19 сравнения. Третий выход телевизионного датчика 1 последовательно соединен с дискриминатором 2, первой схемой ИЗ, блоком 9 стробирования, счетчиком 10 импульсов, блоком 11 сопряжения и с регистрирующим блоком 12. Выход первой схемы И 3 также последовательно соединен с первым триггером 14, второй схемой И 4, третьей схемой И 5 и со счетчиком 25 числа объектов. Выход формирователя 20 параллельно соедине с вторым входом тригг ера 14, с пятым триггером 15 и четвертой схемой И 6. Выход первого элемента 21 задержки соединен с первым входом пятой схемы И 7. К выходу второго элемента 22 , задержки параллельно подключены шестая схема И 8, второй вход пятого триггера 15 и второй вход второй схемы И 4. К выходу дискриминатора 2 подключены параллельно вторые входы четвертой, пятой и шестой схем И 6, 7 и 8. Выход пятого триггера 15 соединен с вторым входом первой схемы И 3. Выход четвертой схемы И 6 пос

5

0

5

0

5

0

5

0

Выход ВТО- четвертым Выход схе5

ледовательно соединен со схемой ИЛИ 24, с третьим триггером 16 и с вторым входом третьей схемы И 5. Выход пятой схемы И 7 последовательно соединен с четвертым триггером 17 и с третьим входом третьей схемы И 5. К выходу шестой И 8 подключен второй вход схемы ИЛИ 24. рого триггера соединен с входом третьей схемы И 5, мы И 4 соединен с.входом третьего элемента 23 задержки, к выходу которого подсоединены вторые входы второго, третьего и четвертого триггеров 13, 16 и 17 и второй вход счетчика 10 импульсов. Выход третьей схемы И 5 также соединен с вторым входом блока сопряжения.

Устройство работает следующим образом.

Кадровые синхроимпульсы с телевизионного датчика 1 поступают в генератор 18 ступенчато-изменяющегося напряжения, где формируется пилообразное ступенчатое напряжение с единичным приращением после каждого кадра. Это напряжение и пилообразное напряжение строк от телевизионного датчика 1 подаются на схему 19 сравнения. При равенстве напряжений схема 19 сравнения вырабатывает команду для формирователя 20, На выходе формирователя 20 и элементов 21 и 22 задержки появляются первый, второй и третий стробирующие импульсы, которые формируют три маркерные линии. Причем расстояние между крайними линиями определяет максимальный линейный размер изображения объекта вдоль строк, которые подлежат анализу, а расстояние между средней (второй) линией и третьей маркерной линией равно величине единичного приращения вдоль строк. С приходом следующего кадрового синхроимпульса линии сместятся вдоль строк на величину единичного приращения.

Видеосигналы с телевизионного датчика 1, пройдя дискриминатор 2, поступают на схему И 3. На другой вход этой схемы подается напряжение с триггера 15, который управляется первым и третьим стробирующимИ импульсами. Т.е. на выходе схемы И 3 появятся видеоимпульсы от изображений объектов, которые расположены между этими им- пульсами. Далее видеосигналы поступают в бггок 9 стробирования, на выходе

которого появляется пачка импульсов, пропорциональная длительности видеосигнала от объекта. Эти импульсы накапливаются в счетчике 10. На тригге 14 и схему И 4 подаются соответственно первый и третий стробирующие импульсы. На выходе схемы И 4 формируется сигнал Нет объекта. Этот сигнал через элемент 23 задержки об- нуляет содержимое счетчика 10 импульсов, взводит триггер 16 и обнуляет триггеры 13 и 17.

С выхода дискриминатора 2 видеоимпульсы подаются на схемы И 6, 7 и 8, на другие входы которых соответственно поступают первый, второй и третий стробирующие импульсы. Если в момент накопления счетчика 10 импульсов было хоть одно совпадение видеосигнала с первьм и третьим стро- бирующим импульсами, то сигнал со схемы И 6 или 8 через схему ИЛИ 24 обнуляет триггер 16, а если было сов падение с вторым стробирующим импуль сом, то сигнал со схемы И 7 взведет триггер 17. Первый видеоимпульс от объекта взведет триггер 13.

Таким образом, счетчик 10 импульсов всегда обнуляется, когда формируется на выходе схемы И 4 команда Нет объекта. Только в том случае, когда не было сигналов из схем И 6 и 8, но бьш сигнал от схемы И 7 перед обнулением счетчика 10 импульсов на выходе схемы И 5 появится сигнал Конец объекта, который поступи в счетчик 25 числа частиц и даст разрешение передачи содержимого счетчика 10 через блок 11 сопряжения в регистрирующий блок 12. После этого появится сигнал на элементе 23 задержки и схема перейдет в исходное состояние до встречи со следующим объектом.

В течение одного кадра просчиты - ваются все те объекты, которые не пересекаются в крайними маркерными линиями, но пересекают среднюю.

Формула изобретения

Устройс .о для измерения геометрических парам .тров изображений, содержащее Телевизх снный датчик видеосигнала, соединенного последовательно генератор ступенчстого напряжения и схему сравнения, вто/ой вход которой соединен с вторым вы:-счом телевизион

15

20

IQ

. 25

ного датчика, первый выход которого подключен к генератору ступенчатого напряжения, последовательно соединенные схему И, блок стробирования и счетчик импульсов, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью поныше- ния точности измерения объектов неправильной формы и упрощения конструкции, оно снабжено формирователем импульсов, пятью триггерами, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой схемами И, схемой ИЛИ, блоком сопряжения, регистрирующим блоком, счетчиком числа объектов и тремя элементами задержки, два из которых последовательно соединены и первый из них подключен к выходу формирователя импульсов, вход которого соединён с выходом схемы сравнения, дискриминатором, вход которого соединен с третьим выходом телевизионного датчика, а выход - с первым входом первой схемы И, выход которой соединен также с первыми входами первого и второго триггеров, счетчик импульсов через блок сопряжения соединен с регистрирующим блоком, первый триггер через последовательно соединенные вторую и третью схемы И соединен со счетчиком числа объектов, выход второго триггера соединен с вторым входом третьей схемы И, выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами первого и пятого триггеров, а также с вторым входом четвертой схемы И, i выход первого элемента задержки соединен с вторым входом пятой схемы И, шестая схема И, схема ИЛИ и третий триггер соединены последовательно, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом схемы И, первым входом пятого триггера и первым входом шестой схемы И, выход второй схе- g мы И также соединен с третьим элементом задержки, выход которого соединен с вторыми входами второго, третьего и четвертого триггеров и счетчика импульсов, выход дискриминатора соединен также с вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем И, выход четвертой схемы И соединен с вторым входом схемы ИЛИ, выход первого элемента задержки соединен также с пер-- вым входом пятой схемы И, пятая схема И и четвертый триггер соединены последовательно, выход четвертого триггера подключен к третьему входу третьей схемы И, к четвертому входу

30

35

0

0

5

которой подключен выход третьего

Гера

соединен с вторым входом

триггера, выход формирователя соеди- первой схемы И , а выход треть - иен также с первым входом четвертой ей схемы И, соединен также с

схемы И и вторыми входами первого и пятого триггеров, выход пятого тригГера

вторьм входом ния.

блока

сопряже.

Изобретение относится к контрольно измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения объектов неправильной формы и упрощение конструкции за счет анализа объектов в ограниченном участке изображения. В устройстве на выходе формирователя и элементов задержки формируются стробирующие импульсы, дающие три маркерные линии. Объекты анализируются между крайн {ми маркерными линиями, но считается площадь только тех из них, импульс от которых совпадает с импульсом от средней маркерной линии. 1 ил. F СО to