Устройство для счета и измерения размеров объектов Советский патент 1989 года по МПК G06K9/00 G06K9/52 

(Л

СП

сл

gjue.1

3150

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа геометрических параметров объектов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока индексации; на фиг. 3 - пример анализа объектов на изображении.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, блок 2 KBEHtosaHHH, блок 3 памяти кадра, элемент 3 задержки, делитель 5 частоты, блок 6 индексации, блок 7 выделения характерньк точек, первый 8 и второй 9 мультиплексоры, первый блок 10 памяти, третий 11 и четвертый 12 мультиплексоры, блок 13 управления, второй блок 14 памяти, первый элемент И 15, пятый мультиплексор 16, третий блок 17 памяти, сумматор 18, первый счетчик 19 и блок 20 регистрации.

Блок индексации (фиг. 2) образуют второй счетчик 21, шестой мультиплексор 22, четвертый счетчик 23, седьмой мультиплексор 24, первьш регистр 25, третий счетчик 26, четвертый блок 27 памяти, восьмой мультиплексор 28, второй регистр 29, второй 30 и третий 31 элементы И, триггер 32, коммутатор 33, пятый счетчик 34, первый элемент ИЛИ 35, шестой счетчик 36, девятый мультиплексор 37, второй элемент ИЛИ 38, седьмой счетчик 39, третий элемент ИЛИ 40 и четвертый элемент И 41, четвертый элемент ИЛИ 42, пятый элемент И 43 и блок 44 задержки.

Блок 7 вьвделения характерных точек может быть вьшолнен, например, аналогично известному. Блок 13 управления может быть реализован в виде известного микропроцессора.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода телевизионного датчика 1 поступает на блок 2 квантования, в котором осуществляется его нормализация по амплитуде. В блоке 3 памяти запоминается кадр телевизионного изображения. Запись кадра производится после пуска системы и выработки управляющего сигнала блоком 13 Запоминание кадра изображения исключает перенумерагщю начал объектов от кадра к кадру при его обработке. Задержанный на период строчной разверт4

ки сигнал с выхода блока 4 поступает на второй вход блока 7. С второго выхода датчика 1 на блок 5 поступают

сигналы строчных и кадровых синхроимпульсов (ОСИ, КСИ) и сигнал высокой частоты. Блок 5 вырабатывает последовательность тактовых импульсов, которыми осуществляется синхронизация

работы блока 6 индексации и блока 7, который вырабатывает сигналы от следующих характерных точек изображений объектов: Х - точек начала объектов; Х2 - начал (передних фронтов) хорд;

Х - концов (задних фронтов) хорд; Х - точек объединения верхних ответвлений объектов; Х - точек окончания объектов. Сигнал характерных точек с выхода блока 7 поступает на первый

информационный вход блока 6. В исходном состоянии блок управления осуществляет обнуление ячеек блоков 10 и 14 памяти. При этом с первой группы управляющих выходов блока управления

поступают сигналы управления на мультиплексоры В, 9, 11 и 12. После выдачи сигнала пуска с привязкой к КСИ блок 13 управления выдает сигнал на вход управления блока 6 и одновременно разрешает прохождение сигналов

через мультиплексоры 8, 9, 11 и 12. В течение одного кадра производится формирование в блоке 10 массива пар номеров отражающих связность ответвлений объектов. Массив пар номеров формируется в процессе индексации ответвлений объектов. Сущность индексации заключается в присвоении индекса начальным хордам объектов в соответствии с порядковыми номерами начальных точек Х и передачи этого импульса от одной связной хорды к другой. В случае соединения двух ответвлений текущей хорде присваивается индекс

левого из ответвлений. При осуществлении индексации сигнал Х начальных точек объектов от блока 7 -поступает через мультиплексор 22 на счетньй вход счетчика 23. Счетчик 23 в исходное состояние устанавливается каждым КСИ, срабатывая по переднему фронту сигнала X,, счетчик формирует текущий номер начальной точки, который через мультиплексор 24 поступает

на четвертый выход блока 6, соединенный с информа1у онным входом блока 10. Управление мультиплексором 24 производится в это время самим сигналом Х|. Одновременно формируется сигнал

515

записи, поступающий с первого выхода блока 6 через мультиплексор 11 на вход управления блока 10. Формирование сигнала записи в блоке 6 производится элементом И 41. При этом сигнал Х через третий элемент ИЛИ 40 поступает на вход элемента И 41, на второй вход которого подключаются тактовые импульсы от блока 5, которые в момент действия Х служат сигналом записи.

Адресное пространство блока 10 разбито на три части, для каждой из этих частей формируется свой началь- ный адрес. На счетный вход триггера 32 поступают ССИ. Триггер управляет коммутатором так, что сигналы характерных точек коммутируются на суммирующие входы счетчиков через стро- ку. Первой грзтпой коммутируемых сигналов являются-сигналы Х и Xj, по- ступакяцие через элемент ИЛИ 35 на первый информационный вход коммутатора 33. Второй группой коммутируе- мых сигналов являются сигналы Х, Х и Xj, которые поступают на второй информационный вход коммутатора 33 через элемент ИЛИ 38. На выходе мультиплексора 37 адресные сигналы при- сутствуют в моменты действия сигналов от характерных точек.. В течение четной строки в первом адресном пространстве блока 10 памяти смена адреса осуществляется по сигналам Х у

35

Х, во втором адресном пространстве - по сигналам Х, Х, . Во время нечетной строки, наоборот, в первом адресном пространстве адреса изменяются по сигналам Х, Х, Х, а во вто- 0 ром - по сигналам Х и Xj. Суммирование адреса в счетчиках производится по задним фронтам сигналов характерных точек. Сигнал Х, поступает также на вычитающие входы счетчиков 34 и дс 36. Таким образом, при появлении начальной хорды, наличие которой может быть установлено лишь после ее окончания, результат суммирования в счетчиках от сигналов точек Х и Хз на- Q

альной хорды компенсируется. Вь1чита- ние при этом производится по переднему фронту сигнала X,. Такая компенсация исключает пропуск ячеек в блоке 10 памяти при записи порядковых номеров начал объектов.

Рассмотрим процесс передачи индекса начала от одной связной хорды к другой (фиг. 4). На первой строке по55

Q

15 20 25 ЗО

5

0 с

Q

5

056

начальному адресу, сформированному счетчиком 34 в первом адресном пространстве блока 10, записан номер точки начала Х 1. Во втором адресном пространстве информация отсутствует (блок 10 предварительно обнулен). Запись 1шформации в регистр 25 производится по переднему фронту импульса, получаемого стробированием тактовыми импульсами от блока 5 элемента И 31. Информация присутствует на выходе мультиплексора 24, когда отсутствуют сигналы управления, поступающие на первый и второй управляющие входы этого мультиплексора. Сигналами управления являются сигналы Х, и Х, подаваемые через блок 44 задержки. На второй строке на счетчик 34 поступают импульсы Х. В результате обращения к начальной ячейке первого адресного пространства с блока 10 считьшаеТся индекс 1, записанный на предьщущей строке, который заносится в регистр 25 по сигналу Х.

По сигналу Xj этот индекс с четвертого выхода блока 6 заносится во второе адресное пространство блока 10. Таким образом происходит передача Индекса 1 к второй связной хорде. На следующей строке происходит аналогичным образом передача индекса 1 с второго адресного пространства блока 10 в первое адресное пространство.

На пятой строке происходит объединение ответвлений. Поэтому в регистр 5 и, следовательно, в первое адресное пространство из второго переписывается только первый индекс, равный 1. Точка объединения Х, вы- рабатьшаемая при объединении ответвлений, вызывает смену адреса в счетчике 36, обращение к второй ячейке второго адресного пространства и считывание второго индекса. В случае появления на строке следующего ответвления с новым индексом точка начала Х вызьшает смену адреса и, следовательно, пропуск индекса второго объединяющего ответвления. После окончания ответвления объекта аналогичную функцию вьшолняет сигнал от точки Х, обеспечивая пропуск индекса закончившегося ответвления.

Индекс объединяющего ответвления, считьшаемый по сигналу от точки Х, заносится в регистр 29. Выходные сигналы элемента ИЛИ 42 используются как счетные импульсы для счетчика 39 и как сигналы управления мультиплексором 37. Таким образом, в блоке 10 формируется массив пар номеров, соответствуюв(их объединяющимся ответвлениям. Одновременно с процессом накопления массива пар номеров в блоке 6 осуществляется запоминание наличия сигналов Х. Для этого предназначены счетчики 21 и 26 и блок 27 памяти. После записи кадра массива пар номеров в блоке 10, выполняется обработка этого массива блоком 13 управления, при этом ни- формация с выхода блока 10 памяти передается в блок 13.

Формула изобретения

1. Устройство для счета и измерения размеров объектов, содержащее телевизионный датчик, первый выход которого соединен с входом блока квантования, а второй - с входом де- лителя частоты, элемент задержки, выход которого соединен с первым информационным входом блока выделения характерных точек, первый блок памяти, блок регистрации и счетчик, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок индексации, блок памяти кадра, пять мультиплексоров, второй и третий блоки памяти, сумматор, первый счетчик, первый элемент И и блок управления, первый выход которого соединен с управляю1Ц Ф1и входами блока памяти кадра, первого-пя- того мультиплексоров, с первым вхо- дом первого И и с управляющим входом блока индексации, второй выход блока управления соединен с управляющим входом второго блока памяти и с первьгм информационным входом третьего мультиплексора, выход которого соединен с управляющим входом первого блока памяти, второй информационный вход третьего мультиплексора соединен с первым выходом блока индексации, второй вьпсод которого соединен с первым информационным входо четвертого мультиплексора, выход которого соединен с адресным входом второго блока памяти, третий выход блока управления соединен с в торыми информационными входами второго и четвертого мультиплексоров и с первы информационным входом пятого мульти

5

0

5 о Q

0

5

плексора, четвертый выход блока уп- равления соединен с вторым информационным входом первого мультиплексора и с управляющим входом второго блока памяти, выход которого соединен с вторым информационным входом пятого мультиплексора, выход которого соединен с адресным входом третьего блока памяти и с управляющим входом блока регистрации, выход третьего блока памяти соединен с информационным входом блока регистра1даи и с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вьпкодом счетчика, а выход - с информационным входом третьего блока памяти, выход блока вьщеления ха- рактерньк точек соединен с первым информационным входом блока индексации, с установочным входом счетчика и с управляющим входом третьего блока памяти, счетный вход счетчика соединен с выходом первого элемента И, выход блока памяти кадра соединен с вторым входом первого элемента И, с входом блока выделения характерных точек и с с. входом элемента задержки, второй выход телевизионного датчика соединен с входом строчных импульсов блока индексации, с входом синхронизации блока памяти кадра и с третьим входом первого элемента И, выход делителя частоты соединен с тактирующим входом блока индексации и с вторым информационным входом блока вьщеления характерных точек, выход блока квантования соединен с информационным входом блока памяти кадра, третий выход блока индексации соединен с первым информационным входом второго мультиплексора, четвертый выход блока индексации соединен с первым информационным входом первого мультиплексора, выход первого блока памяти соединен с информационным входом блока управления и с вторым информационным входом блока индексации, выход второго мультиплексора соединен с адресным входом первого блока памяти, выход первого мультиплексора соединен с информационным входом первого блока памяти.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок индексации содержит второй-седьмой счетчики, четвертый блок памяти, шестой, седьмой, восьмой и девятый мультиплексоры, коммутатор, триггер, четыре элемента ШШ, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, блок за- ,

держки и два регистра, вход данных первого регистра является первым информационным входом блока, вход данных второго регистра соединен с первым информационным входом блока, выход первого регистра соединен с первыми информационными входами седьмог и восьмого мультиплексоров, выход второго регистра соединен с вторым информационным входом седьмого мультиплексора, тактовые входы первого и второго регистров соединены соответственно с выходами третьего и пятого элементов И, установочный вход тре- тьего счетчика является входом синхронизации блока, установочные входы второго, третьего, пятого и шестого счетчиков и счетНьш вход триггера соединены с входом синхронизации бло- ка, выходы триггера соединены с первым и вторым управляющими входами коммутатора, первый выход которого соединен с суммирующим входом пятого счетчика и с первым управляющим вко- дом девятого мультиплексора, а второй выход соединен с суммирующим входом шестого счетчика и с вторым управляющим входом девятого мультиплексора, входы второго элемента ИЛИ яв- ляются вторым информационным входом блока, выхрд четвертого блока памяти соединен с первым информационным входом шестого мультиплексора, входы первого элемента ИЛИ, вычитающие входы пятого и шестого счетчиков, второй информационный вход шестого мультиплексора, информационный вход четвертого блока памяти, первьш управляющий вход седьмого мультиплексора и первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с вторым информационным входом блока, счетный вход третьего счетчика, первьш вход третьего элемента И, первьй вход блока за- держки и первый вход пятого элемента И соединены с вторым информационным входом блока, управляющий вход шестого мультиплексора является управляющим входом б л ока, первый вход второго элемента И соединен с управляющим входо блока,счетный вход второго счетчика соединен с входом синхронизации блока, а выход соединен с первым адресным вход ом

четвертого блока памяти, второй информационный вход которого соединен с выходом третьего счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым информационным входом коммутатора второй вход пятого элемента И является тактирующим входом блока, вторые входы второго и третьего элементов И и первый вход четвертого элемента И соединены с тактирующим входом блока, третий вход второго элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход соединен с управляющим входом четвертого блока памяти, первый выход блока задержки соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, а второй выход соединен с четвертым входом третьего элемента ИЛИ, с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с вторым управляющ11М входом седьмого мультиплексора, выход шестого мультиплексора соединен со счетным входом четвертого счетчика и с управляющим входом восьмого мультиплексора, выход четвертого счетчика соединен с третьим информационным входом седьмого мультиплексора и с вторым информационным входом восьмог мультиплексора, выход которого является вторым выходом блока, выход седьмого мультиплексора является четвертым -выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым информационным входом коммутатора, выход четвертого элемента И является первым вькодом блока, выход третьего элемента ШШ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выходы пятого и шестого счетчиков соединены с первым и вторым информационными входами девятого мультиплексора, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с третьим управляющим входом девятого . мультиплексора и с суммирующим входом седьмого счетчика, установочный вход которого соединен с управляющим входом блока, а выход седьмого счетчика соединен с третьим информационным входом девятого мультиплексора, выход которого является третьим выходом блока, второй вход блока задержки соединен с тактирующим входом блока.

,кси

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа геометрических параметров объектов. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Это достигается тем, что в устройство, содержащее телевизионный датчик 1, блок 2 квантования, делитель 5 частоты, элемент 4 задержки, блок 7 выделения характерных точек, первый блок 10 памяти, блок 20 регистрации и счетчик 19, введены блок 6 индексации, блок 3 памяти кадра, пять мультиплексоров 8, 9, 11, 12 и 16, второй 14 и третий 17 блоки памяти, сумматор 18, первый элемент И 15 и блок 13 управления. 1 з.п. ф-лы., 3 ил.

hJLs