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

сл

С

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и может быть использовано в системах с-техническим зрением робототехнических и информационно-измерительных комплексов. Целью изобретения является повышение точности устройства за счет устранения ошибки при фиксации многосвязных объектов и расширения площади обзора без ухудшения разрешающей способности. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее телевизионный датчик, блок квантования, счетчик, блок формирования кода номера изображения, блок сравнения кодов, генератор тактовых импульсов, введены блок преобразования кодов связности, блок управления, два блока выделения од- носвязных областей, блок синхронизации, дешифратор импульсов, блок разрешения считывания, элемент И, два элемента ИЛИ, три элемента задержки. 3 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для подсчета количества изображений объектов в системах с техническим зрением и устройствах распознания образов.

Цель изобретения - повышение точности устройства за счет устранения ошибки при фиксации многосвязных объектов и расширения площади обзора без ухудшения разрешающей способности.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для подсчета изображений объектов; на фиг. 2 - структурная схема блока управления; на фиг. 3 - структурная схема блока синхронизации.

Устройство для подсчета изображений объектов (фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1, блок 2 квантования, элемент И 3,

генератор 4 тактовых импульсов, блок 5 формирования кода номера изображения, элементы 6-8 задержки, блоки 9 и 10 выделения односвязных областей, блок 11 сравнения кодов, блок 12 преобразования кодов связности, блок 13 синхронизации, дешифратор 14 импульсов, блок 15 разрешения считывания, блок 16 управления, элементы ИЛИ 17 и 18 и счетчик 19.

Блок 16 управления (фиг. 2) содержит дешифратор 20 кодов, блоки 21 и 22 сравнения, элементы ИЛИ 23 и 24 и элементы И 25-27.

Блок 13 синхронизации (фиг. 3) содержит два счетчика - делителя 28 и 29 частоты, четыре дешифратора 30 -.33, два триггера 34 и 35 и элемент И 36.

Устройство работает следующим -образом.

I

VI

ю о

С выхода тактовых импульсов на тактовые входы блока 5 формирования кода номера изображения, элементов 6-8 задержки, блока 12 преобразования кодов связности, блока 16 управления, блока 15 разрешения считывания и блока 13 синхронизации поступает непрерывная последовательность импульсов. При этом тактовая частота делится в п раз счетчиком 28 блока 13 синхронизации и код на выходе этого счетчика через второй выход блока синхронизации поступает на вход блока 16 управления и на адресный вход блока 10 выделения односвязных областей, задавая код номера элемента в строке. Коэффициент деления счетчика 28 п и частота такто- вых импульсов подбираются таким образом, что частота импульсов, поступающих на вход счетчика 29, равна строчной частоте телевизионного датчика 1. Код на выходе счетчика 29 соответствует коду номера строки в кадре и поступает через второй вход блока 16 управления на вход блока 22 сравнения. С первого выхода блока 13 синхронизации на вход синхронизации телевизионного датчика 1 поступают строчные и кадровые синхроимпульсы, которые формируются с помощью дешифраторов 30 и 31, триггера 34 и дешифраторов 32 и 33 и триггера 35 соответственно. С помощью элемента И 36 формируется импульс длительностью в один такт, соответствующий считыванию телевизионным датчиком 1 последнего элемента, и подается на первый вход блока 15 разрешения считывания, где задерживается последовательно на один такт.

С выхода телевизионного датчика 1 видеосигнал поступает на вход блока 2 квантования, с выхода которого двухградационный сигнал поступает на первый вход элемента И 3. Перед началом работы от ЭВМ, которая управляет еще и координатным столом (ЭВМ и координатный стол не показаны) на вход блока 16 управления по линиям информации, адреса и сигнала записи передаются коды, соответствующие размерам рабочего поля растра, и записывается код номера текущего кадра. Коды дешифрируются и записываются в дешифраторе 20 кодов блока 16 управления. С ЭВМ по шинам адреса и сигнала записи на вход дешифратора 14 импульсов последовательно могут задаваться коды, которые дешифрируются в данном блоке. При этом с первого выхода на вход начальной установки блока 5 формирования кода номера изображения и на вход элемента ИЛИ 18 поступает импульс, который устанавливает счетчик 19 и блок 5 в исходное состояние.

В том случае, если объект установлен и поле обзора телевизионного датчика 1 соответствует кадру, который должен быть счи1 тан, на шинах адреса и сигнала записи

формируется код, который дешифрируется и на третьем выходе дешифратора 14 импульсов появляется импульс длительностью в один такт, который фиксируется в блоке 15 разрешения считывания. При наличии сиг0 нала о считывании последнего элемента кадра на первом входе блока 15 разрешения считывания с первого выхода блока 15 на четвертый вход блока 16 управления поступает 1 и сохраняется на время считыва5 ния кадра. После считывания кадра на втором выходе блока 15 формируется импульс, который через шину выхода устройства поступает в ЭВМ. Она устанавливает координатный стол в положение, необходи0 мое для считывания следующего кадра, и задает соответствующие коды на пятом и шестом выходах дешифратора 20 кодов.

В случае, если считанный кадр не последний в вертикальном столбце, то после

5 установки формируется импульс запуска на третьем выходе дешифратора 14 импульсов, и процесс считывания повторяется. В случае, если считанный кадр последний в столбце, но не последний в поле считывания, то

0 с ЭВМ задается необходимый код адреса и по сигналу записи на втором выходе дешифратора 14 импульсов появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 18 устанавливает счетчик 19 в исходное состояние. Если счи5 тан последний кадр поля изображения, то с ЭВМ задаются необходимые коды адресов и по сигналам записи формируются сигналы сначала на первом, а затем на четвертом выходах дешифратора 14 импульсов, ателе0 визионный датчик 1 перемещается в исходное положение. Импульс с первого выхода дешифратора обнуляет счетчик 19 и производит начальную установку блока 5 формирования кода номера изображения, а

5 импульс с четвертого выхода дешифратора импульсов переводит блок 12 преобразования кодов связности в режим анализа на- копленной информации. Блоки 21 и 22 сравнения вырабатывают управляющие им0 пульсы, соответствующие считыванию первых и последних элементов кадра и сигнала, подтверждающего нахождение элемента считывания в зоне рабочего поля растра. Код текущего изображения с присвоен5 ным номером с информационного выхода блока 5 поступает на элемент 6 задержки, в котором код задерживается на один такт и поступает на вход блока 9 выделения одно- связных областей, С выхода последнего снимается код номера изображения обьекта предшествующего элемента строки и поступает на второй информационный вход блока 5 формирования кода номера изображения, а также на первый вход блока 11 сравнения кодов.

С выхода блока 9 выделения односвяз- ных областей код номера изображения объекта, задержанного на п-1 тактов, поступает на информационный вход блока 10, с выхода которого код, соответствующий элементам предшествующей строки, поступает на второй вход блока 11 сравнения кодов и на первый информационный вход блока 5 формирования кода номера изображения. Если коды номеров элементов изображения на информационных входах блока 5 нулевые, то в нем производится присвоение очередного номера изображению объекта. Одновременно этот код номера изображения появляется на информационном выходе блока 5 формирования кода номера изображения. Смежным связанным элементам на соседних строках присваиваются одинаковые номера и равные с начальными. Для этих целей используется информация о номере изображения объекта предыдущих элементов строки.

На первом выходе блока 5 формирования кода номера изображения присутствует код номера текущего объекта, на втором выходе этого же блока - сигнал фиксации начального элемента, на выходе блока 11 сравнения кодов - сигнал пересечения областей с различными номерами, но принадлежащих одному и тому же объекту. Информация о связности объектов накапливается в блоке 12 преобразования кодов связности. В случае пересечения областей оДного и того же объекта с различными номерами на выходе блока 11 сравнения кодов возникает импульс, который поступает на первый управляющий вход блока 12.

Процесс повторяется до тех пор, пока необработан последний кадр поля считывания.

Формула изобретения

Устройство для подсчета изображений объектов, содержащее телевизионный датчик, блок квантования, блок сравнения кодов, блок формирования кода номера изображения, генератор тактовых импульсов и счетчик, выход телевизионного датчика соединен с входом блока квантования, выход генератора тактовых импульсов - с тактовым входом блока формирования кода номера изображения, выход блока сравнения кодов - с синхронизирующим входом блока формирования кода номера изображения, отл ича ю щее с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок

преобразования кодов связности, блок уп- - равления, два блока выделения односвяз- ных областей, три элемента задержки, блок синхронизации, дешифратор, блок разрешения считывания, элемент И, два элемента ИЛИ, выход блока квантования соединен с одним входом элемента И, другой вход которого соединен с первым выходом олока управления, выход элемента И сое инен с

0 управляющим входом блока формирования кода номера изображения, первый информационный вход которого соединен с выходом первого блока выделения односвязных областей, первым информационным входом

5 блока преобразования кодов связности и первым входом блока сравнения кодов, второй информационный вход блока формирования кода номера изображения соединен с выходом второго блока выделения одно0 связных областей, вторым входом блока сравнения кодов, вторым информационным входом блока преобразования кодов связности и информационным входом первого элемента задержки, выход которого соеди5 нен с информационным входом первого блока выделения односвязных областей, информационный выход блока формирования кода номера изображения соединен с третьим информационным входом блока преоб0 разования кодов связности и информационным входом второго элемента задержки, выход которого соединен с информационным входом второго блока выделенияодносвязныхобластей,

5 коммутирующий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом второго блока выделения односвязных областей и информационным входом

0 третьего элемента задержки, четвертый выход блока управления соединен с коммутирующим входом первого блока выделения односвязных областей, пятый выход соединен с управляющим входом первого блока

5 выделения односвязных областей, выход третьего элемента задержки соединен с одним входом первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с синхронизирующим выходом блока преобразования кодов

0 связности, выход первого элемента ИЛИ соединен с синхронизирующим входом счетчика, вход начальной установки которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, один вход которого соединен с первым вы5 ходом дешифратора импульсов и входом начальной установки блока формирования кода номера изображения, другой вход элемента ИЛИ соединен с вторым выходом дешифратора импульсов, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми

входами первого, второго и третьего элементов задержки, блока преобразования кодов связности, блока управления,,блока синхронизации, блока разрешения считывания, первый выход блока синхронизации является синхронизирующим входом телевизионного датчика, второй выход блока синхронизации является первым синхронизирующим входом блока разрешения считывания, третий выход блока синхронизации соединен с первым информационным входом блока управления и адресным входом первого блока выделения односвязных областей, четвертый выход блока синхронизации соединен с вторым информационным входом блока управления, третий выход дешифратора импульсов соединен с вторым входом блока разрешения считывания, четвертый выход дешифратора импульсов соединен с входом управления режимом

работы блока преобразования кодов связности, информационный выход которого является первым выходом устройства, третий информационный вход блока управления является входом устройства и подключен к входу дешифратора импульсов, выход счетчика соединен с адресным входом второго блока выделения односвязных областей и является вторым выходом устройства, первый выход блока разрешения считывания подключен к четвертому информационному входу блока управления, второй выход блока разрешения считывания является третьим выходом устройства, выход блока сравнения кодов соединен с первым управляющим входом блока преобразования кодов связности, синхронизирующий выход блока .формирования кода номера изображения соединен с вторым управляющим входом блока преобразования кодов связности.

Вых. 2 о

ч

Фиг. 2 вх.такт. Вих.ЗВыхА

Во/х.1