Устройство для определения координат центра изображения Советский патент 1988 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может использоваться в различных контрольно-измерительных усгройст- вах, в частности в системах обработки изображений, распознавания образов, в робототехнике, в устройствах позиционирования.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На фиг.1 показано устройство для определения координат центра изображения; на фиг,2 блок управления устройства.

Устройство определения координат центра изображения содержит матрицу 1 фотопреобразователей, коммутаторы 2,3, дешифраторы 4,5, счетчики 6,7, аналого-цифровой преобразователь (А1Щ) 8, накапливающие сумматоры 9,10, блок 11 деления; регистры 12, 13, входные шины 14, 15 размеров матрицы отрпреобразователей Шип,

ния блока 11 деления. Выход 22 блока 18 управления соединен с входами сброса регистров 12,13; выход 23 бло- ка 18 управления соединен с входами сброса накапливающих сумматоров; выходы 24-29 блока 18 управления соединены соответственно с входом разрешения записи счетчика 7, с входом разреJQ шения записи счетчика 6, с синхровхо- дом накапливающего сумматора 9, с входом вычитания счетчика 6, с синхро- входом накапливающего сумматора tO, с входом вычитания счетчика 7; выход

5 30 блока 18 управления соединен с уп- равляющими входами блока 11 деления, выходы 31,32 блока 18 управления соединены соответственно с входом разрешения записи регистра 12 и с входом

20 разрешения записи регистра 13; вход 33 блока управления соединен с шиной пуска устройства. Блок 18 управления содержит генератор 34 тактовых импульсов, элемент 35 И, триггер 36,

нат Xj, и

Уд, блок 18 управления. Вхо35

выходные шины 16,17 коорди- 25 регистр 37, элемент 38 комбинационной

логики, постоянное запоминающее устройство 39, входы которого соединены соответственно с выходами элемента 38 комбинационной логики, входы которого соединены соответственно с выходами регистра и с входами 19-21, Вход 33 соединен с установочным входом триггера 36 и с входом сброса регистра 37, синхровход которого соединен с выходом элемента И 35, первый вход которого соединен с выходом генератора 34, а второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 36. Выходы с первого по одиннадцатый постоянного запоминающего устройства являются соответствующими выходами 22-32 блока 18 управления. Двенадцатый выход постоянного запоминающего устройства соединен с входом сброса- триггера 36. Выходы с тринадцатого по шестнадцатьй постоянного запоминающего устройства соединены соответственно с входами регистра 37.

ды коммутатора 2 соединены соответственно с выходами матрицы 1 фотопре- обра зователей, а выходы соединены между собой и соединены с аналоговым Q входом АЦП 8, вход аналоговой земли которого соединен с землей и с соединенными между собой входами коммутатора 3, выходы которого соединены соответственно с входами матрицы 1 фотопреобразователей. Управляющие входы коммутатора 2 соединены соответственно с выходами дешифратора 4, вход которого соединен с выходом сч етчика 7, вход которого соединен с входной шиной 15f,, входная шина 14 соединена с входом счетчика 6, выход которого соединен с входом дешифратора 5, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами дс коммутатора 3. Выход АЦП соединен с входом накапливающего сумматора 9, выход которого соединен с пе1)вым входом 11 деления и с входом накапливающего сумматора 10, выход которого соединен с вторым входом блока деления, выход которого соединен с входами регистров 12 и 13, выходы которых соединены соответственно с выход-

40

50

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы изображение объекта проецируют на матрицу 1 фото- преобразователей, которая содержит п X m ячеек. По приходу сигнала 5 Пуск на шину 33 блока 18 управления регистр 37 обнуляется, триггер 36 разрешает проход импульсов с гене- рчтооа 34 на синхровход .регистра 37.

ными шинами 16 Х, и 17 У, .Входы 19-21 блока 18 управления соединены соот- ввтственно с выходом переполнения счетчика 6, с выходом переполнения счетчика 7 И (i выходом Конец деления блока 11 деления. Выход 22 блока 18 управления соединен с входами сброса регистров 12,13; выход 23 бло- ка 18 управления соединен с входами сброса накапливающих сумматоров; выходы 24-29 блока 18 управления соединены соответственно с входом разрешения записи счетчика 7, с входом разрешения записи счетчика 6, с синхровхо- дом накапливающего сумматора 9, с входом вычитания счетчика 6, с синхро- входом накапливающего сумматора tO, с входом вычитания счетчика 7; выход

30 блока 18 управления соединен с уп- равляющими входами блока 11 деления, выходы 31,32 блока 18 управления соединены соответственно с входом разрешения записи регистра 12 и с входом

разрешения записи регистра 13; вход 33 блока управления соединен с шиной пуска устройства. Блок 18 управления содержит генератор 34 тактовых импульсов, элемент 35 И, триггер 36,

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы изображение объекта проецируют на матрицу 1 фото- преобразователей, которая содержит п X m ячеек. По приходу сигнала Пуск на шину 33 блока 18 управления регистр 37 обнуляется, триггер 36 разрешает проход импульсов с гене- рчтооа 34 на синхровход .регистра 37.

Происходит вьтолнение команд, задаваемых адресом 0000 постоянного запоминающего устройства 39, содержимое которого показано в таблице. На выходах Q,, Q, Q, Q, появятся единичные сигналы, происходит сброс регистров 12, 13, регистров блока 11 деления, накапливающих сумматоров, счетчику 7 присваивается значение п, а счетчику 6 - значение га В следующем положительном полупериоде сигнала генератора 34 тактовых импульсов происходит выборка адреса 0001 постоянного запоминающего устройства 39, выборка ячеек п-го столбца, начиная с ячейки (п,га) и накопление их значений на накапливающем сумматоре 9. После выборки ячейки (п,о) появится сигнал переполнения счетчика 6, происходит присвоение ,значения m счетчику 6, от содержимого счетчика 7 вычитается единица, накапливающему сумматору 10 присваивается его значение, увеличенное на значение накапливающего сумматора 9. В/ дальнейшем аналогичным образом происходит выборка ячеек (п-1)-го столбца и накопление их значений на накапливающем сумматоре 9 и ув еличе- ние значения накапливающего сумматора 10 на значение накапливающего сумматора 9. Выборка значений ячеек столбцов матрицы 1 фотопреобразовате лей и соответствующее накопление их на накапливающих сумматорах 9,10 происходит до тех пор, пока не будут опрошены все ячейки. После чего в накапливающем сумматоре 9 будет находиться значение момента инерции порядка (00), а в накапливающем сумматоре 10 - значение момента инерции порядка (01). Разделив значение накапливающего сумматора 10 на значение накапливающего сумматора 9, определяется значение координаты Х, которое регистрируется в регистре 12

Аналогичным образом определяется координата У.

В связи с тем, что искомые координаты в устройстве определяются с помощью моментов инерции изображения, то значения Х. и У, определяются более точно, чем в известном устройстве. Кроме того, моменты инерции определяются с помощью операций двойно го суммирования, что значительно ускоряет процесс определения ьУоментов инерции по сравнению с известными

0

5

0

5

методами, что может найти применение, в определении моментов инерции более высоких порядков при распознавании образов.

Формула изобретен и я

1. Устройство для определения координат центра изображения, содержащее матрицу фотопреобразователей, блок управления, первый и второй счетчики, первьш и второй коммутаторы и регистр, отличающее- с я тем, что, с целью повьщ1ения точности, в него дополнительно введены аналого-цифровой преобразователь,аналоговый вход.которого подключен к соединенным между собой выходам первого коммутатора, входы которого соединены с выходами матрицы фотопреобразователей, входы которой соединены с выходами второго коммутатора, входы которого соединены соответственно между собой, с землей и с аналоговой

землей аналого-цифрового преоб

разователя, два дешифратора, управляющий вход первого счетчика являет- ся входом установки количества строк п матрицы фотопреобразоватёлей устройства, а выход первого счетчика соединен со входом первого дешифратора, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого коммутатора, управляющий вход второго счетчика является входом установки количества столбцов m матрицы фотопреобразователей устройства, а выход второго счетчика соединен с входом второго дешифратора, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами второго коммутатора, два накапливающих сумматора, вход первого из которых соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с входом второго накапливающего сумматора, блок деления, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго накапливающих сумматоров, второй регистр, вход которого соединен с входом перг вого регистра и с выходом блока деления, выходы первого .и второго регистров являются соответственно выходами X и У устройства, первьй вход блока управления является входом пуска устройства, а второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходом переполнения перного счетчика, с выходом переполнения второго счетчика и с выходом конца деления блока деления, первый выход блока управления соединен с входами сброса первого и второго регистров, второй выход блока управления соединен с входами сброса первого и второго накапливаюирге сумматоров, а тре тий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятьй, десятый и одинадцатый выходы блока управления соединены соответственно с входом разрешения записи первого счетчика, с входом разрешения записи второго счетчика, с синхровходом первого накапливающего сумматора, с входом вычитания второго счетчика, с синхровходом второго накапливающего сумма- тора, с входом вычитания первого счетчика, с управляющими входами блока деления, с входом разрешения записи первого регистра, с входом разрешения записи второго регистра.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок управления содержит генератор тактовых

импульсов, триггер, элемент И, регистр, синхровход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с вькодом генератора тактовых импульсов, а второй вход соединен с прямым выходом триггера, вход установки которого соединен с входом сброса регистра и является первым входом блока управления элемент комбинационной логики, входы которого соединены соответственно с выходами регистра и являются вторым, третьим и четвертым входами блока управления, постоянное запоминающее устройство, входы которого соединены соот ветственно с выходами элемента комбинационной логики, выходы с первого по одиннадцатый постоянного запоминающего устройства являются соответственно выходами блока управления, вход сброса триггера соединен с двенадцатым выходом постоянного запоминающего устройства, тринадцатый, четьфнадца- тый, пятнадцатый и шестнадцатый выходы которого соединены соответствен- , но с информационными входами регистра..

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в различных уст- ройствах обработки изображений. Целью изобретения является повьшение точности устройства. Устройство содержит матрицу фотопреобразователей, блок управления, коммутаторы, регистры, аналого-цифровой преобразователь, деши фраторы, счетчики, накапливающие сумматоры и блок деления. Блок управления содержит постоянное запоминающее устройство, регистр, генератор тактовых импульсов, триггер, элемент И и элемент комбинационной логики. В связи с использованием блока / деления и управления координаты центра изображения определяются с высоки- § ми точностью и быстродействием. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.