Устройство для измерения геометрического центра изображения Советский патент 1989 года по МПК G06K9/36 

Изобретение относится к информа- ционно.-измерительной технике и может быть использовано в системах обработки изображений.

Целью изобретения яв гяется повышение быстродействия устройства за счет одновременной обработки всего массива информации матричного фотоприемного блока по четырем направлениям.

На фиг. представлена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 4 - графики определения координат центра изображения (как пример для поля изображения из ячеек).

Устройство для автоматического измерения геометрического центра изображения (фиг. 1) содержит матричный фотоприемный блок 1, состоящий из ткп ячеек 2 памяти, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 элементы ИЛИ, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 сдновибраторы, первый 11

элемент И, первый 12 и второй 13 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17 элементы задержки, второй 18, третий 19, четвертьй 20, пятьй 21, шестой 22, седьмой 23 элементы И, первый 24, второй 25 RS-триггеры, первый 26 и второй 27 счетчики.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состоянии счетчики 26 и 27 находятся в обнуленном состоянии, а ячейки 2 матричного фотоприемного блока - в невозбужденном сос- тоянии. Каждая ячейка 2 матричного фотоприемного блока имеет двухсторонние связи с соседними (четырьмя) ячейками. Ячейки 2 могут находиться или в возбужденном (Лог. 1) или в невозбужденном (Лог. О) состоянии, причем, каждая ячейка может переходить в возбужденное состояние, если энергия падающего на нее потока энер(Л

(;О СП 00

ю

со

гии изображений от источника изобра- жения (на фиг, 1 не показан) превышает пороговое значение энергии возбуждения ячейки. Возбужденное состояние передается от возбужденной ячейки соседним ячейкам при поступлении тактового импульса на шину Такт, при этом возбужденное состояние этой ячейки сохраняется. Сброс ячеек 2 осуществляется подачей сигнала на шину Сброс.

Поток энергии от источйика изображения (не показ.ан) попадает на приемное поле матричного фотоприемного блока 1 и возбуждает соответствующие ячейки 2. Совокупность возбужденных и невозбужденных ячеек 2 представляет собой двухградационный двумерный сигнал, пример которого приведен на фиг. 2, на которой штриховкой обозначены возбужденные -ячейки 2. Пр к подаче первого тактового импульса на шину Такт исходное изображение

фиг. 2 преобразуется в матричном фо топриемном блоке 1 в изображение фиг. 3, так как каждая возбужденная ячейка 2, зафиксировавшая точку исходного изображения, передает свое состояние соседним ячейкам. Очевидно что грйниць двух градационно го сигнала сдвинутся в направлении границ цоля матричного фотоприемного блока 1 сразу по четырем направлениям. При по- :ступлении следующего тактового им- , пульса осуществится еще одно преобра- :зование двухградационного сигнала, показанное на фиг, 4, и т.д.

Как только границы преобразуемого изображения достигнут крайних ячеек 2, последние перейдут при этом в возбужденное состояние.

На фиг. 2 видно, что крайние ячейки 2 верхней границы матричного фото- :приемного блока 1 возбудятся при по- .ступлёнии третьего тактового импуль- са, нижней границы - пятого, правой границы - четвертого и левой границы - восьмого тактового импульса. Соответственно, после третьего тактового импульса появится: сигнал Лог. 1 на выходе элемента ИЛИ 3, после четвертого - на выходе элемента ИПИ 5, после пятого - на выходе элемента ИЛИ 4 и после восьмого на выходе элемента ИЛИ 6.

ПОЯВИВЯ1ИЙСЯ первым сигнал Лог. 1 с выхода элемента ИЛИ 3 запускает од- новибратор 7 и, поступив на вход эле

Q

. 0

5

0 5

0

j

0

5

мента ИСКЛЮЧАЮи1ЕЕ ИЛИ 12, вызьшает появление на ее выходе сигнала Лог. ;1, который разрешает прохождение следующих тактовых импульсов через элемент И 22 на суммирующий вход счетчика 26 и разрешает прохождение одиночного импульса одновибратора 7 через элемент И 18 (поступает через .задержку 14) на R-вход триггера 24, ;который устанавливается в состояние (Лог. О, что соответствует знаку + измеренной координаты Y.

Счетчик 26 осуществляет счет четвертого и пятого импульсов. После прихода пятого импульса на выходе ;элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 устанавливается сигнал Лог. О (т.к. на обоих ее входах присутствуют сигналы Лог, 1 с элементов ИЛИ 3 и 4), которые запрещают прохождение дальнейших тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 26 и одиночного им-; Пульса одновибратора 8 через элемент И 9 на S-вход триггера 24, при этом ;триггер 24 останется в состоянии . О, а в счетчике 26 будет запи- ;сан код, соответствующий числу 2 координаты Y. Аналогично после восьмого импульса в счетчике 27 будет записан код соответствующий числу 4 координаты X, а в триггере 25 - знак координаты.

Момент окончания измерения координат центра изображения фиксируется появлением сигнала Лог.1 на выходе :элемента И 11 (появляется после ус- тановки всех элементов ИЛИ 3 - 6 в :состояние Лог. 1).

Код, записанньш в счетчиках 26 и 27, превьш1ает в два раза йстинньй код координат X и Y центра поля изображения, поэтому для получения истинного значения кода координаты по каждой оси нужно поделить на 2 код, записанный в счетчиках 26 и 27.

При реализации ячейки 2 на базе квантрона реально достигнутое время возбуждения ячейки составляет 100 нС, т.е. соизмеримо с. длительностью элемента разложения по строке телеви- знойного стандарта. Поэтому макси- |мальное время измерения координат для предлагаемого устройства при чис- |ле ячеек, равном числу элементов разложения телевизионного стандарта, со- измеримо с длительностью строки этого ;стандарта.

; Техническое преимущество предла- гаемого устройства по отношению к прототипу заключается в повьшении быстродействия за счет параллельного распространения границ преобразуемого двухградационного сигнала одновременно по четырем, направлениям.

Формула изобретения

Устройство для измерения геометрического центра изображения, содержащее матричньй фотоприемный блок, отличающееся тем, что, с целью повьпиения быстродействия устройства, в него введены четыре одно- вибратора, четыре элемента задержки, четыре элемента ИЛИ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, семь элементов И, два триггера и два счетчика, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого одновибраторов соединены соответственно с входами первого, вто- ;рого, третьего и четвертого элемен- :тов задержки, выходы которых соедине- ;ны соответственно с первыми входами :второго, третьего, четвертого и пятого элементов И, выходы второго и трете го элемента И, вторые входы четвертого и пятого элементов И - к выходу второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первому входу седьмого элемента И, выход шестого элемента И подключен к суммирующему входу первого счетчика, выход седьмого элемента И - к суммирующему входу второго счетчика, вход первого одновибратора подключен к первому входу первого элемента И, первому входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и вьЕходу первого элемента ИЛИ, вход второго одновибрато- ра второму входу первого элемента И, второму входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходу второго элемента ИЛИ, вход третьего одновибрато- ра - к третье му входу первого элемента И, первому входу второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходу третьего элемента ИЛИ, вход четвертого одно- вибратора - к четвертому входу первого элемента И, второму входу второго элемента ИСКПЮЧАЮиЩЕ ИЛИ и выходу четвертого элемента ИЛИ, входы первб- го, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к соответствующим выходам матричного фотопри

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах обработки изображений. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что обработка информации, содержащейся в матричном фотоприемном блоке, ведется одновременно по четырем направлениям. Конечный результат представляется на выходе устройства в двоичном коде. 4 ил.

тьего элементов И подключены соответ- зо емного блока, тактовый вход которого ственно к Р.- и S-входам первого триггера, выходы четвертого и пятого элементов И - соответственно к R- и S- входам второго триггера, вторые входы второго и третьего элементов И подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и к первому входу шес35

является тактовым входом устройства и соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, вход сброса матричного фотоприемного блока является входом сброса устройства и соединен с R-входами первого и второго счетчиков.

емного блока, тактовый вход которого

является тактовым входом устройства и соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, вход сброса матричного фотоприемного блока является входом сброса устройства и соединен с R-входами первого и второго счетчиков.

i

i

у/.

Л

- iФ143.2