Устройство для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта Советский патент 1988 года по МПК G06K9/46 

ч

10

15

20

25

1 . 1410074

Изобретение относится к автома- Тике в частности к устройству для {определашш угла наклона прямолиней. |ного отрезка контура изображения объекта, и может быть использовано, ДЛЯ измерения характеристик объекта путем анализа его изображения.

, Цель изобретения - повышение точ- I.HOCTH устройства при определении ма- лых углов наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. На чертеже представлена структур- ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 видеосигналов , бинарный квантователь 2, генератор 3 тактовых импульсов, синхронизатор 4, блок 5 элементов задерж1си, блок 6 элементов И-НЕ, D- триггеры 7, RS-триггер 8, первый элемент И 9, счетчик 10, блок 11 определения знака угла, блок 12 определения величины горизонтальной про- екции отрезка контура, первый эле- мент ИЛИ 13 и дешифратор 14. Блок 11 определения знака угла содержит второй и третий элементы ИЛИ 15 и 16 и второй и третий элементы И 17 и 18. Блок 12 определения величины го- ризонтальной проекции отрезка контура содержит группу из () элементов ИЛИ 19 и группу из п элементов И 20.

Устройство работает следующим образом,

Датчик 1 видеосигнала преобразу- ет оптическое изображение в элект- рический видеосигнал, который бинар- ным квантователем 2 нормируется по амплитуде и поступает в блок 5 эле- ментов задержки. В блоке- 5 элементов задержки выделяются 2п элементов разложения изображения,, расположенных в столбед, и подаются в блок 6 эле- ментов К-НЕ. При наличии на шинах входа блока б элементов И-НЕ сигналов разного уровня амплитуды на соответствующем .элементе, инвертирующем И, формируется импульс, посту- пакжций на вкод соответствукяцего D- триггера 7, на тактовый вход которого поступает последовательность импульсов с тактовой частотой, формируемая в генераторе 3 тактовых импульсов. На выходах D-триггеров 7 формируются сигналы того же уровня, что и на соответствуюцих входных шинах в момент прихода предыдущего тактового импульса. При попадании контура в центральный элемент разложт с э т в в с в и с вь ур ды и ти эт хо од бл су со од ра кл 35 7коИЛ уг ме 40 7выИЛ уг оп 45 на уг вх го ло уг вх ме вы 7, кл И вы 20 ри

30

50

55

0

5

0

5

074

2

женил электронного окна с выхода п-го D-триггера сигнал высокого уровня поступает на S-вход RS-триггера 8. После прихода сигнала высокого уровня на S-вход RS-триггера 8 (т.е. при попадании прямолинейного контура в зону центрального п-го элемента разложения изображения столбца) с выхода последнего на первый вход элемента И 9 поступает сигнал, открывающий элемент И 9, и последовательность тактовых импульсов, подаваемая на второй вход элемента И 9 с выхода генератора 3 тактовых импульсов, начинает поступать на счетный вход счетчика 10. В счетчике 10 производится подсчет тактовых импульсов. С приходом 256-г:о импульса с вьпсода счетчика 10 сигнал высокого уровня поступает на управляющие входы блока 11 определения знака угла и блока 12 определения величины вертикальной проекции отрезка контура (БОВВПОК)с На информационные входы этих блоков поступают сигналы с выходов D-триггеров 7. При этом на одном из входов элементов ИЛИ 15 и 16 блока 11 определения знака угла присутствует сигнал высокого уровня, соответствующий положению контура в одном из элементов разложения изоб- ражения. Входы элемента ИЛИ 15 подключены к D-триггерам 7-1, 7-2,..., 5 7(п-1), следовательно, сигнал высокого уровня на выходе элемента ИЛИ 15 соответствует положительному углу отклонения контура. Входы элемента ИЛИ 16 подключены к В-триггерам 0 7п, 7-(п+1),...,7-(2п-1), и сигнал высокого уровня на выходе элемента ИЛИ 16 соответствует отрицательному углу отклонения контура. Сигналы, определяющие знак угла, появляются 5 на выходе блока 11 определения знака угла при наличии на управляющем входе этого блока 11 сигнала высокого уровня. БОВВПОК 12 работает аналогично блоку 11 определения знака угла. Отличия состоят в том, что входы j-ro (где j 1,...,п-1) элемента ИЛИ группы 19 подключены к выходам j-ro и (2n-j)-ro D-триггеров 7, а выход п-го D-триггера 7 подключен к первому входу п-го элемента И группы 20, поэтому появлеьше на , выходе одного из элементов И группы 20 сигнала высокого уровня характеризует удаленность расположения кон0

0

5

314

тура от центрального элемента разложения и, следовательно, характеризует величину вертикальной проекции контура. Сигналы с выхода БОВВПОК 12 поступают при наличии на управляющем входе этого блока сигнала высокого уровня одновременно на информационные входы дешифратора 14 и входы элемента ИЛИ 13, При наличии на одном из входов элемента ИЛИ 13 сигнала высокого уровня на его выходе появляется сигнал, разрешакяций счи- тьшание информации с дешифратора 14, а также поступающий на входы установки RS-триггера 8 и счетчика 10.

Таким образом, при сканировании столбцом-окном вдоль строк кадра изображения как только прямолинейный контур попадает в зону центрального элемента разложения изображения столбца-окна, включается в работу счетчик 10, который подсчитьгоает чис- ло тактов-шагов столбца-окна вдоль ; строк до тех пор, пока проекция прямолинейного отрезка не будет равна заданному значению (в данном случае 256), после чего из блока 12 выдается величина вертикальной проекции. По отношению числа тактов шагов столбца-окна вдоль строк к величине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, идентифицируется угол наклона прямолинейного отрезка контура объекта в изображении.

Предлагаемое устройство позволяет за счет измерения угла в процессе сканирования повысить по сравнению с прототипом точность измерения (так как погрешность при ем1сости строки в 256 элементов разложения изображения и емкости линейного окна в 7 элементов разложения изображения равна примерно 6 в то время как у прототипа не превышает 10 ) и зшеличить производительность измерения (так как нет необходимости запоминд,ть первоначальную информацию и не требуется сложных алгоритмов предварительных вычислений и запоминания промежуточной информации) до 0,02 с.

Формула изобретения

Устройство для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта, содержащее

00744

датчик видеосигналов, бинарный квантователь, генератор тактовых импульсов, синхронизатор, блок элементов

. задержки, дешифратор, блок элементов И-НЕ, (2п-1) D-триггеров (где число 2п определяет количество элементов разложения в линейном электронном окне), RS-триггер, первый элемент И,

Q счетчик, причем выход датчика видеосигналов подключен к входу бинарного квантователя, выход которого соединен с информационным входом блока элементов задержки, первьй и второй

5 выходы синхронизатора подключены соответственно к первому и второму входам датчика видеосигналов и первому и второму входам генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с

0 тактовым входом блока элементов задержки, вторым входом первого элемента И и тактовыми входами D-триг- . геров, информационные входы каждого из которых подключены к соответствую5 щим выходам блока элементов И-НЕ, входы которого подключены к выходам блока элементов задержки, выход п-го D-триггера соединен с информационным, входом RS -триггера, выход которого .

Q подключен к первому входу первого

;элемента И, выход первого элемента :И соединен со счетным входом счетчи- ка, группа выходов дешифратора является группой выходов устройства,

ос о л и ч а, ю щ е е с я тем, что, с целью повьш1ения точности устройства при определении малых углов наклона, в него введены группа из (п-1) элементов 11Ш., группа из п элементов

40 И, три элемента ИЛИ, второй и третий элементы И, первый вход j-ro элемента ВДИ группы (где j 1,2,... ,п-1) соединен с выходом j-ro D-триггера, а второй вход подключен к выходу

45 (2n-j)-ro D-триггера, выходы олемен- тов ИЛИ группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, первый вход п-го элемента И группы подключен к выходу п-го D- триггера, вторые входы второго и третьего элементов И и элементов И группы соединены с выходом счетчика, выходы элементов И группы подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ и соответствую- щим информационным входам дешифратора, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом дептф- ратора и входами установки RS-триг50

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для определения угла наклона прямо- линейного отрезка контура.изображений объекта, и может быть использовано для измерения характеристик I объекта путем анализа его изображения. Цель изобретения состоит в по- вьшении точности устройства при определении малых углов наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. Поставленная цель достигается тем, что при сканировании столбцом-окном вдоль строк кадра изображения как только прямолинейный контур попадает в зону центрального элемента разложения изображения столбца-окна, подсчитывается число тактов-шагов столбца-окна вдоль строк до тех пор, пока проекция прямолинейного отрезка не будет равна заданному значению, после чего определяется величина вертикальной проекции прямолинейного отрезка контура. По отношению числа тактов- шагов столбца-окна вдоль строк к величине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, определяемся угол наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. 1 ил. (Л с

Редактор А.Лежнина

Составитель В.Макаренков

Техред А.Кравчук Корректор /Л.Патай

Заказ 3483/47

Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное