Устройство для распознавания и учета предметов по типоразмеру Советский патент 1989 года по МПК G06M7/02 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания типа предмета, например тары, движущейся по ленточному конвейеру, произвольно ориентированной на нем, а также автоматического учета предметов по типоразмеру, и может найти применение в машиностроелии, приборостроении, а также в других отраслях народного хозяйства, где происходит перемещение груёов в таре различных типоразмеров с помощью конвейеров .

Целью изобретения является повьш1е ние точности работы устройства. На фих;.1 показана функциональная схема устройства-; на фиг.2 - блок- схема алгоритма работы устройства; на фиг.З - конвейер, вид сверху; на фиг.4 - функциональная схема блока управления; на фиг.5 - функциональ- ная схема блока вычисления типоразмеров; на фиг.6 - один из вариантов выполнения блока сравненияj на фиг.7 - функциональная схема блока вычисления проекций.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки фотодатчиков, преобразователь 3 кода, первый блок 4 постоянной памяти, дешифратор 5, первые счетчики 6, второй блок 7 постоянной памяти, блок 8 управления, элемент ИЛИ 9, блок 10 оперативной памяти, источник 11 света, модулятор 12, приемник 13, формирователь

0

Г4, первый элемент И 15, второй счетчик 16, триггер 17, блок 18 вычисления типоразмеров, блок 19 сравнения, блок 20 вычисления проекций, второй и третий элементы И 21 и 22. Блок 8 управления содержит триггер 23, элемент И 24, регистр 25, блок 26 постоянной памяти и генератор 27 импульсов.

Карта прошивки блока 26 постоянной памяти представлена в таблице. Блок 18 вычисления типоразмеров содержит первый блок 28 вычитания, первый квадратор 29, вторрй блок 30

5 вычитания, третий блок 31 вычитания, второй, третий и четвертый квадраторы 32-34,первый и второй сумматоры 35 и 36, первый и второй блоки 37 и 38 постоянной памяти.

БЛОК 19 может быть построен на элементах 39 сравнения и селекторе- мультиплексоре 40.

Блок 20 вычисления проекций содержит первый и второй регистры 41 и 42, первый и второй триггеры 43 и 44, элемент ИЛИ 45, первый и второй элементы И 46 и 47, счетчик 48, третий регистр 49, первый блок 50 сравнения, четвертый регистр 51, второй

0 блок 52 сравнения, пятый и шестой регистры 53 и 54.

Блоки 1 и 2 фотодатчиков представляют собой линейки фотодатчиков, установленные соответственно вертикаль5 ° (р,пя определения высоты объекта, - причем выход первого фотодатчика

0

5

блока 1 является сигнализатором появления объекта в зоме) и горизонтально поперек конвейера.

Преобразователь 3 кода может быть реализован, например, на ПЗУ.

Модулятор 12 связан с подвижной частью транспортера кинематической предачей (не показана).

Блоки вычитания и суммирования и квадраторы реализованы стандартно. В качестве квадраторов могут быть использованы, например, ПЗУ. На входе блока 30 вычитания конструктивно установлен код числа датчиков линейки.

Устройство работает следующим образом.

Распознаваемый предмет, например тара с грузом, перемещается конвейером, причем произвольно на нем расположена. Предмет имеет габаритные размеры: А - длина, В - кшрина, С - высота. Дно тары принадлежит плоскос20 ка 11 света, который, попадая на фотоприемник 13, вызывает на его выходе сигналы, синхронные перемещению транс портера, которые преобразуются формирователем 14 в импульсы, частота коти ленты конвейера. Линейка фотодатчиков блока 1 срабатывает при попада- 25 торых пропорциональна скорости движении тары в зону распознавания, причем ния конвейера. Эти импульсы посту- количество сработавших датчиков соответствует высоте С. Первый датчик этого блока используется также для

пают на счетный вход счетчика 16, который адресует блок 10, а также на вход записи блока 10 через третий

запуска блока 8 управления устройст- ЗО элемент И 22, который открыт сигна- вом путем взвода триггера 23. Эле- лом с выхода блока 8 управления, мент И 24 пропускает импульсы с генератора 27 на управляющий вход сдвиПо соответствующим адресам в блок 10 записываются данные с выхода блока 2. Когда тара перестает

гающего регистра 25, который по каж0

тора 5 управляет блок 8. Если , то выборка дешифратора 5 запрещена и учета не происходит.

В этом случае для распознавания типа тары необходимо определить размеры А и В. Тара при своем движении воздействует на линейку блока 2 фотодатчиков. Датчики пронумерованы от 1 до К. Когда тара появилась в зоне линейки блока 2, то на выходе элемента ИЛИ 9 появляется сигнал, который взводит триггер 17, разрешающий прохождение импульсов через элемент И 15

5 от формирователя 14. При движении ленты транспортера модулятор 12 (связанный с подвижной частью транспортера кинематической передачей) периодически перекрывает луч от источни0 ка 11 света, который, попадая на фотоприемник 13, вызывает на его выходе сигналы, синхронные перемещению транспортера, которые преобразуются формирователем 14 в импульсы, частота ко5 торых пропорциональна скорости движения конвейера. Эти импульсы посту-

торых пропорциональна скорости движения конвейера. Эти импульсы посту-

пают на счетный вход счетчика 16, который адресует блок 10, а также на вход записи блока 10 через третий

элемент И 22, который открыт сигна- лом с выхода блока 8 управления,

По соответствующим адресам в блок 10 записываются данные с выхода блока 2. Когда тара перестает

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания типа предмета, например тары, движущейся по ленточному конвейеру и произвольно ориентированной на нем, а также автоматического учета предметов цо типоразмеру. Устройство может найти применение в машиностроении.

дому импульсу записывает информацию, 5 воздействовать на первый датчик блопоступающую на его входы с выходов блока 26 и появляющуюся после записи на младших адресных входах блока 26. Блок 26 выдает команду на выходе.

записанную по адресу, младшие разря- 40 триггера 17, счетчик 16 сбрасывается ды которого определяются регистром 25, и на него подаются импульсы с блока 8. а старшие - условиями перехода в за- с каждым адресом на выходе блока 10 висимости от состояния устройства в определенный момент времени.Блок 26

появляется слово, соответствующее определенному состоянию линейки бло- работает в соответствии с алгоритмом, з ка 2 фотодатчиков, которое анализи- закодированным таблицей прошивки ПЗУ. руется следующим образом.

Сигналы с блока 1 фотодатчиков преобразуются блоком 3 в код,, определяющий адрес блока 4, в котором записаны коды типов тары, различаюш ихся по размеру С. Блок 4 выдает код тары в виде слова, младшим разрядом которого закодирована различность тары по размеру С (признак Р). Сигнал Р поступает на блок В. Если , то код типа тары, поступающей на дешифратор 5, преобразуется им в сигнал на один из первых счетчиков 6, соответствующий типу тары. Выборкой дешифраБлок 8 управления выдает сигнал записи адресованного слова блока 10 . в регистр 42. Затем выдается разрешаю50 Щий потенциал на элемент И 46 и сдвиговые импульсы с выхода поступают на регистр 42, а счетные импульсы через элемент ИЛИ 45 и элемент И 46 - соответственно на счетчик 48 до тех пор,

55 пока триггер 43 не взведется. После этого сигнала число, полученное в счетчике 48, т.е. абсцисса точки О, записывается в регистр 41, появляясь на его выходах. Затем определяется

ка 1, то устройство переходит в режим вычисления проекций величин А и В с помощью блока 20. Блок 10 переводится в режим считывания путем сброса

Блок 8 управления выдает сигнал записи адресованного слова блока 10 в регистр 42. Затем выдается разрешаю50 Щий потенциал на элемент И 46 и сдвиговые импульсы с выхода поступают на регистр 42, а счетные импульсы через элемент ИЛИ 45 и элемент И 46 - соответственно на счетчик 48 до тех пор,

55 пока триггер 43 не взведется. После этого сигнала число, полученное в счетчике 48, т.е. абсцисса точки О, записывается в регистр 41, появляясь на его выходах. Затем определяется

проекция а и Зп и адресуется следующая строка блока 10, данные записываются в регистр 42, информация сдвигается вправо до взвода триггера 44. После этого содержимое счетчика 48 сравнивается с содержимым регистра 49, в котором записано с входов максимальное число (количество фотодатчиков 6 в линейке блока 2).10 значительно расширяет функциональные

Если блок 50 сравнения выдает сигнал того, что содержимое счетчика

возможности устройства при распознавании, сортировке и учете предметов. Хранение точных значений параметров объектов в памяти позволяет снизить

меньше содержимого регистра,то содержимое счетчика записывается в регистр 49. Если сигнала Меньше н.ет, 15 требования к точности определения то в регистр 53 записывается значение размеров, а также расцшрить номенклас выхода счетчика 16 .(а„).

Затем счетчик 16 сбрасывается.

туру распознаваемых предметов. Формула изобретения

туру распознаваемых предметов. Формула изобретения

В счетчик 48 записывается максимальный адрес, конструктивно установленный 20 на входе. Сбрасывается триггер 44. Подается счетный импульс на счетчик 16. Данные записываются в регистр 42. Подается разрешающий потенциал на элемент И 47 и сдвигающие им- 25 памяти, дешифратор, первые счетчики, пульсы влево на регистр 42 до взвода источник света, второй счетчик и блок триггера 44. Если содержимое счетчика 48 больше содержимого регистра 51, который в исходном состоянии обнулен, то информация записывается в ре1. Устройство для распознавания и учета предметов по типоразмеру, содержащее первый и второй блоки фотодатчиков, первый блок постоянной

сравнения, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности устройства, в него введены второй

30 блок постоянной памяти, преобразователь кода, блок управления, элемент ИЛИ, блок оперативной памяти, модулятор, фотоприемник, формирователь, первый, второй и третий элементы И,

гистр 51. Если блок сравнения 52 не выдает сигнал Больше, то в регистр 54 записывается содержимое счетчика 16. После того, как Ви определено, вычисляются величины А и В.

В регистрах 49 и 51 записаны соответственно aj( и BX . Блок 18 опре.деляет размеры А и В следующим образом. Подается синхросигнал С1 на блоки 28 и 30 вычитания,, получаются

(Соответственно значения а и Вц + . . Затем, подавая сигнал С2,

на выходе блока 31 вычитания имеем значение в. Квадраторы 29, 32 и 34

дают на выходах соответственно значе- 45 ния, первые и вторые входы которого ,2 „г 1 „а

ния а, в, а, в г, которые суммируются соответственно в сумматорах 35 и 36 по сигналу СЗ. На выходах блоков 37 и 38 имеем значения. А и в . Эти значения подаются на. элемент 39 сравнения блока 19, который, если выдает сигнал на выходе Больше 1, то заставляет блок 8 выдать адрес О, а селектор-мультиплексор 40 подключает на выходы первые входы, если ,1 (адрес), то вторые. Значения А и В определяют адрес блока 7, который выдает код типа тары, а блок 8, - сигнал выборки детифратоподключены соответственно к первым и вторым выходам блока вычисления типоразмеров, первые и вторые выходы блока сравнения соединены соответ50 ственно с первыми и вторыми входами второго блока постоянной памяти, выходы которого объединены с соответ ствующими первыми выходами первого блока постоянной памяти и подключе55 ны к соответствующим первым входам дешифратора, выходы которого соедине ны с соответствующими первыми рчет- чиками, выходы второго блока фотодат чиков непосредственно соединены с

ра 5. Таким образом, сигнал проходит на соответствующий первый счетчик 6.

Устройство позволяет определить габаритные размеры произвольно расположенных предметов, перемещаемых конвейером с промежутками, что позволяет иЬпользовать его при восстановлении искаженных изображений и

возможности устройства при распознавании, сортировке и учете предметов. Хранение точных значений параметров объектов в памяти позволяет снизить

требования к точности определения размеров, а также расцшрить номенклатуру распознаваемых предметов. Формула изобретения

памяти, дешифратор, первые счетчики, источник света, второй счетчик и блок

памяти, дешифратор, первые счетчики, источник света, второй счетчик и блок

20 25 памяти, дешифратор, первые счетчики, источник света, второй счетчик и бло

сравнения, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности устройства, в него введены второй

30 блок постоянной памяти, преобразователь кода, блок управления, элемент ИЛИ, блок оперативной памяти, модулятор, фотоприемник, формирователь, первый, второй и третий элементы И,

35 триггер, блок вычисления типоразмеров и блок вычисления проекций, первые выходы первого блока фотодатчиков соединены с входами преобразователя кодов,выходы которого соедине40 ны с входами первого блока постоянной памяти и являются первыми выходами устройства, вторыми и третьими выходами которого являются соответственно первые и вторые выходы блока сравне45 ния, первые и вторые входы которого

подключены соответственно к первым и вторым выходам блока вычисления типоразмеров, первые и вторые выходы блока сравнения соединены соответ50 ственно с первыми и вторыми входами второго блока постоянной памяти, выходы которого объединены с соответствующими первыми выходами первого блока постоянной памяти и подключе55 ны к соответствующим первым входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими первыми рчет- чиками, выходы второго блока фотодатчиков непосредственно соединены с

первыми входами блока оперативной памяти и через элемент ИЛИ с первым входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответ- ственно с первыми входами первого и третьего элементов И и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу блока оперативной памяти, третий вход кото- рого соединен с выходом третьего элемента И, источник света соединен оптически через модулятор с входом фотоприемника, выход которого через формирователь подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока вычисления проекций и четвертым входам блока оперативной памяти, выходы торого соединены с вторыми входами блока вычисления проекций, первые выходы которого подключены к первым входам блока вычисления типоразмеров, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления, четвертый выход которого является четвертым выходом устройства, пятый, шестой и седьмой выходы блока управления соединены соответственно с вторыми входами триггера, второго счетчика и дешифратора, второй выход первого блока фотодатчиков подключен к первому входу блока управления, восьмой выход которого соединен с третьим входом блока сравнения, третий выход которого подключен к второму входу блока уп- . равления, с девятого по пятнадцатый выходы которого соединены соответственно с третьего по девятый входами блока вычисления проекций, второй, третий, четвертый и пятый вы- ходы которого подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому входам блока управления, с шестнадцатого по двадцать второй выходы блока управления соединены соот- ветственно с десятого по шестнадцатый входами блока вычисления проекций второй выход первого блока постоянной памяти подключен к седьмому входу блока управления, двадцатый выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И.

5 0 5 О о g g

5

содержит триггер, элемент И, регистр, блок постоянной памяти и генератор

импульсов, выход триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу регистра, выходы которого соединены с первыми входами блока постоянной памяти, с первого по двадцать третий выходы которого являются соответственно двадцать третьим, шестым, пятым, первым, вторым, третьим, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четыр- надцатым, пятнадцатым, шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым, девят.надцатым, двадцатым, двадцать первым, двадцать вторым и четвертым выходами блока управления,первым, вторым, .

.третьим, четвертым, пятым, шестым и седьмым входами которого являютсл соответственно первый вход триггера и второй вход блока постоянной памяти, третий, четвертьй, пятый, шестой, седьмой и восьмой входы блока постоянной памяти, двадцать четвертые выходы которого соединены с вторыми входами регистра, выход генератора импульсов подключен к второму входу элемента И, двадцать пятый выход блока постоянной памяти соединен с вторьм входом триггера,

У1460731 10

рыми входами первого сумматора и непосредственно - с третьими входами третьего блока вычитания, выходы которого через второй квадратор подключены к вторым входам второго сумматора, третьи входы которого соединены с выходами четвертого квадратора, выходы третьего квадратора подключены к третьим входам первого суммато- ю и четвертый входы второго регистра, Ра.выходы первого и второго элементов И

15 третьего и четвертого регистров,

первым входам первого и второго блоков сравнения, второму входу первого регистра, выходы первого и второго блоков сравнения являются соответст- 20 венно четвертым и пятым выходами блока вычисления проекций, первыми выходами которого являются выходы первого, пятого и шестого регистров

тий, четвертый, пятый и шестой регистры, первый и второй триггеры; элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, счетчик и первый и второй блоки сравнения, первые входы пятого .и шестого регистров являются первым входом блока вычисления проекций,вторыми входами которого являются соответствующие первые входы -второго регистра, первый и второй выход1)1 котои выходы третьего и четвертого рерого подключены соответственно к пер- 25 гйстров, которые соединены с вторьми вым входам первого и второго тригге- входами соответственно первого и вто- ров, выходы которых являются соответ- рого блоков сравнения, первьп и второй входы элемента ИЛИ объединены соответственно с третьим и четвертым 30 входами второго регистра, выход элемента ИЛИ подключен к вторым входам соответственно первого и второго элементов И,

ственно вторым и и третьим выходами блока вычисления проекций,с третье- го по шестнадцатый входами которого являются соответственно первый вход счетчика, первый вход третьего регистра, второй вход счетчика, второй

Входной адрас

Выходной i...1 ЗЕ2 Управляющие сишалы

- I. I .1.. ...J-1-.-I--U-.-... I -J-::-l l J-L 1 1-I 1-I-l i II I I JII I

PC OOOOOOOOOOJ II 00000000011 01 000001)011 0 00 0100000

1 г 1 0 1 I 1- 1 0 1 0 :i t 1 0 t 0 0 0 1 0

0 0 0 1 0 0 0 0 t I 000 1 1 00 100

0. 0 1 0 0 0 0 1 U 1

p b 1 0 1 0 0 1 1 0

0.01 t 0 0 0 1 (1 000 1 1 0 0-1 1 1

tooiitoidoo

0100001001

1 1

0 t 0 0 1 0 1 e I 0

вход второго регистра, первый вход первого элемента И, первый вход первого регистра, второй вход первого триггера, второй вход пятого регистра, второй вход второго триггера, первый вход четвертого регистра, первый вход второго элемента И, второй вход шестого регистра, третий

и четвертый входы второго регистра, выходы первого и второго элементов И

и выходы третьего и четвертого реУправляющие сишалы

oT

22

23

01 о t о о 1 о t 1

0101101100

ooitoootioo

I. foil 000 It 01

010110001110

0119101001

0111001111

011 t 1 10000 1 .0 0 0 0 1 0 0 0 1

.10. 001 10010 1 0 0 1010 0 1 1 tool 1 10100

0 1 0 1 O 0 1 0 I 0 0 11 1010010101 0 1 lOtOOIOIIO 1010110001 1011010111 1011111000 t. 1 0 0 0 t 1001 1 1 ) 0 1 1 t 0 t 0 1100111011 1101011100 1101111100 11100000.00

Of Mt-vtaiit: Нв9«полнсмные nosHtpM соотв««ст уют кулян.

Продолжение таблицы

( Начало J

00000

00010

С на 8, R: 16,17

С на Э I С на ст 16 I

IR ст ца

1

3onucb в

,1 на 46 СдВие Вправо на ст 48

Запись 8 KG- 41

J(: I С на СТ 1Б

JL

Запись в KB 42

01101

Запись Ьт 4В

1

опю

Запись в Я(г S3

|Я: 48- Т 5 116 01111

3anucb 10000

wool

С наст 8 Я:Т

С НО ст JS 10010 Запись 8 R& 42 10011

ююо

10101

3anucb в 51 П 1

WilO

Запись дК& 5

, Ю111

С1 на 18 I

I С2 18 I

i CJ MCL ; 001 о

Т

I

поп

На 10: А sQ I

у на6-уТ 1 С

Фие.

Линейка qpomo- датчикоВ

ФигЛ

Предмет

фие.З

В

Фие.6