Устройство для подсчета количества изображений объектов Советский патент 1991 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах с техническим зрением для подсчета количества изображений объектов.

Цель изобретения - повышение точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания путем параллельного считывания и обработки участков изображения, t

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для подсчета количества изображений объектов,1 на фиг. 2а - структурная схема блока подсчета пересечений объектов; на фиг, 26 - структурная схема блока подсчета начальных элементов, на

фиг. 3 - структурная схема блока управления, на фиг. 4а - структурная схема узла суммирования; на фиг. 46 - структурная схема узла анализа; на фиг. 5 - структурная схема узла сопряжения.

Устройство для подсчета количества изображений объектов содержит m блоков 1 кодирования, каждый из которых состоит из телевизионного датчика 1-1, узла 1-2 квантования, узла 1-3 формирования кода номера изображения и узла 1-4 сравнения кодов, генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 управления, блок 4 подсчета начальных элементов, блок 5 подсчета пересечений объектов, элемент И 6 и блок 7 вычитания.

Блок 5 подсчета пересечений объектов образуют узел 8 сопряжения, узлы 9 и 10 анализа, сумматор 11 и узел 12 суммирования.

Блок 4 подсчета начальных элементов состоит из анализатора 13 и узла 14 суммирования.

Блок 3 управления (фиг.З) содержит делители 15 и 16 частоты, формирова- тели 20-22 импульсов, дешифраторы 23-26, при этом каждый из формирователей 20-22 импульсов состоит из дешифраторов 17 и 18 и триггера 19.

Каждый из узлов 12 и 14 суммирования выполнен на сумматоре 27, регистрах 28 и 29 и элементе 30 задержки.

Узел анализа содержит m формирователей 31 и анализатор 32, причем каждый из формирователей 31 содержит элемент 31-1 задержки и дешифратор 31-2.

Узел сопряжения 8 (фиг.5) содержит га схем 33 сопряжения и счетчик 34, каждая схема 33 сопряжения содер жит элемент ИЛИ 33-1, ОЗУ 33-2, элемент И 33-3.

Анализатор 13 и 32 представляет собой ПЗУ, выполняющее функцию преобразования кодов следующим образом: если на входе в любом двоичном разряде присутствуют единицы, то с выхода снимается код 001, если две единицы, то код 010, если три единицы, то код 011, если четыре единицы, то код 100 и т.д.

Устройство работает следующим образом.

Перед очередным кадром считывания изображения сигнал начальной установ- ки с выхода дешифратора 26 блока 3 управления, пройдя через первый уп- равляющий вход блока 4 подсчета начальных элементов, через третий вход узла 14 суммирования производит обну- ление регистра 29, а также через первый синхровход блока 5 подсчета пересечений объектов, через третий вход узла 12 суммирования, производит ту же самую операцию. Блок 3 уп- равления осуществляющий синхронизацию всего устройства, вырабатывает управляющие сигналы следующим образом. С выхода генератора 2 тактовых импульсов тактовые импульсы, пройдя через тактовый вход блока 3 управления, поступают на вход депителя 15 члстоты и входы дешифраторов 17 и 18, выходные сигналы которых управляют

,

Q

0

5

5

Q 5 дч

0

работой триггера 19, на выходе которого формируются строчные синхроимпульсы. Импульсы с частотой строчной развертки с второго выхода делителя 15 частоты поступают на вход делителя 16 частоты, который определяет частоту следования импульсов, равную частоте кадровой развертки, а формирователь 22 импульсов, работа которого аналогична работе формирователя 20 импульсов, выдает кадровые синхроимпульсы. Полученные сигналы поступают на синхровход телевизионного датчика 1-1 каждого из m блоков 1 кодирования. На выходе дешифратора 23 формируется сигнал о считывании первой строки каждого из m участков изображения, на выходе дешифратора 24 - сигнал о считывании К-ой строки (последней) каждого из m участков изображения, на выходе дешифратора 25 - сигнал об окончании считывания кадра, на выходе формирователя 21 импульсов - сигнал на время считывания кадра, включая первую и последнюю строку.

Телевизионные датчики 1-1 блоков 1 кодирования считывают изображение элемент за элементом вдоль строк и строка за строкой, которое после преобразования в узле 1-2 квантования в двухградационное, поступает на второй вход узла 1-3 формирования кодов номера изображения, который выделяет начальные элементы изображений объектов, производит присвоение им номеров (связным элементам изображения присваиваются одинаковые номера), а также в совокупности с узлом 1-4 сравнения кодов выделяет области пересечения. С выхода узла 1-3 формирования кода номера изображения каждого из m блоков 1 кодирования начальные элементы всех участков изображения через информационный вход блока 4 подсчета начальных элементов поступают на вход анализатора 13, с выхода которого на первый вход узла 14 суммирования поступает двоичный код количества начальных элементов, узел суммирования выдает на первый вход блока 7 вычитания сумму начальных элементов изображения.

Блок 5 подсчета- пер ее. ечений объектов работает следующим образом.

Через первый информационный вход блока 5 подсчета пересечений объектов и через первый вход узла 9 ана- пиза, коды пересечений локальных областей изображения с выходов узлов 1-4 сравнения кодов поступают на входы формирователей 31, где задерживаются на один такт на элементе 31-1 задержки. Импульс на выходе дешифратора 31-2 появляется лишь в том случае, если на первом входе дешифратора 31-2 присутствует 1, а на втором - О. Анализатор 32 работает аналогично анализатору 13 блока 4 подсчета начальных элементов Двоичный код числа пересечений локальных областей поступает на первый вход сумматора 11. Коды элементов участков изображений с первых выходо узлов 1-3 формирования кода номера изображения через второй информационный вход блока 5 подсчета пересечений объектов поступают на входы элементов ИЛИ 33-1, на выходе которых имеется ТГ1, если код на его входе отличается от нулевого. В момент считывания первой строки кадра появляется импульс на выходе дешифратора 23 блока 3 управления, который поступает через третий вход узла 8 сопряжения на вход записи ОЗУ 33-2 и при этом в ОЗУ 33-2 информация записывается по всем адресам, определяемым счетчиком 34, на счетный вход которого во время считывания кадра поступают тактовые импульсы.

В момент считывания последней строки кадра появляется импульс на выходе дешифратора 24 блока 3 управления, который поступает через второй вход узла 8 сопряжения на третий вход элемента И выходе которого присутствует 1 в том случае, когда наблюдается совпадение элементов последней строки предыдущего участка с первой строкой последующего. С выхода узла 8 сопряжения на в.ход узла 10 анализа поступает код, который после преобразования в нем поступает на второй вход сумматора 11, с выхода которого суммарный код поступает на первый вход узла 12 суммирования.

Узлы 12 и 14 суммирования, входящие в состав блоков 5 подсчета пересечений объектов и блока 4 подсчета начальных элементов, работают следующим образом.

Во время считывания кадра с выхо- да элементов И 6 на вход управления регистра 28 поступают тактовые импульсы. При этом код с выхода сумматора 27 переписывается в регистр 28. С задержкой, несколько большей длительности тактового импульса на элементе 30 задержки, тактовые импульсы

поступают на вход управления регистра 29, переписывая при этом код с выхода регистра 28 в регистр 29, который затем поступает на первый вход сумматора 27, осуществляющего суммирование этого кода с кодом на его втором входе. После считывания кадра изображения с выхода формирователя 21 импульсов поступает О и подача тактовых импульсов на перепись ин0 формации в регистры 28 и 29 прекращается. При этом код на выходе блока 7 вычитания равен разности между суммой начальных элементов изображений для всех участков и суммой для

5 всех областей пересечений как внутри каждого участка, так и между смежными участками

Код с выхода блока 7 вычитания может быть воспринят устройством со0 пряжения с регистратором лишь при наличии импульса о конце считывания кадра, который вырабатывается дешифратором 25 блока 3 управления во время обратного хода развертки по кадру и появляется па втором выходе устройства.

Формула изобретения

Устройство для подсчета количества изображений объектов, содержащее блок кодирования, состоящий из телевизионного датчика, узла квантования, аналогичный вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, узла формирования кода номера изображения, узла сравнения кодов, входы которого соединены с первым и вторым выходами узла формиро0 вания кода номера изображения, а выход подключен к первому информационному входу узла формирования кода номера изображения, второй информационный вход которого подключен- к

g выходу узла квантования, генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом узла формирования кода номера изображения, отличающееся тем, что,

5

0

5

с целью повышения точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания, оно содержит () блоков кодирования, где га определяется линейным размером изображения, блок управления, блок подсчета начальных элементов изображения, блок подсчета пересечений объектов, элемент И, блок вычитания, выходы узлов сравнения кодов каждого блока кодирования подключены поразрядно к первому информационному входу блока подсчета пересечений объектов, первые выходы узлов формирования кода номера изображения подключены к второму информационному входу блока подсчета пересечений объектов третьи выходы узлов формирования кода номера изображения подключены поразрядно к информационному входу блока подсчета начальных элементов, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока подсчета пересечений объектов, первый и второй выходы блока управления соединены с управляющим и третьим информационным входами блока подсчета

5

0

5

0

пересечений объектов соответственно, четвертый выход блока управления соединен с первым управляющим входом блока подсчета начальных элементов и первым сиюср ОБХОД ом блока подсчета пересечений объектов, пятый выход блока управления соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, шестой выход блока управления соединен с синхро- входами телевизионных датчиков, тактовый вход блока управления соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен с вторым управляющим входом блока подсчета начальных элементов и вторым синхровходом блока подсчета пересечений объектов, выход блока вычитания является первым выходом устройства для подсчета количества изображений объектов, тактовые входы (т-1) узлов формирования кода номера-изображения объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, третий выход блока управления является вторым выходом устройства для подсчета количества изображений объектов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для подсчета количества изображений объектов. Цель изобретения - повышение точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания путем параллельного считывания и обработки участков изображения. Цель достигается тем, что производится параллельная обработка нескольких кадров информации, выделяются области, принадлежащие одному изображению, но лежащие в различных кадрах информации, ведется их подсчет по всем кадрам с учетом расположения изображений в различных кадрах, 5 ил. (Л

в,1

41

Л

&

ьо

4

1

cgT

Т/К

tjfei

ii««i

f

Й

i

8 иГ

И

Фиг. 5

-Л Ал/

гГ

t