Устройство для выделения признаков при распознавании образов Советский патент 1991 года по МПК G06K9/62 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в частности, для выделения признаков при определении параметров среды, в которой распространяется волна деформации.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для выделения признаков при распознавании образов содержит датчик 1 сигналов, первый усилитель 2, детектор 3, пороговый элемент 4, формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, первый 7 и второй 8 элементы И, первый 9 и второй 10 счетчики импульсов, первый 11 и второй 12 пиковые детекторы, элемент ИЛИ 13, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, первый 15 и второй 16 сумматоры, первый 17 и второй 18 элементы задержки, фильтр 19, дешифратор 20, третий 21 счетчик импульсов, второй усилитель 22, первую

23 и вторую 24 группы ключей, первый 25 и второй 26 регистры и третий 27 сумматор.

В ряде процессов, например при штамповке взрывом, в среде (газовой или жидкой) формируется одиночная волна деформации, которая характеризуется формой волны, максимальным значением усилий, временем действия усилий и энергией волны. Для всех волн деформаций в газах и жидкостях характерна форма кривой, приведенной на фиг. 2а, которую можно разделить на зону повышенного давления (волна сжатия) и зону пониженного давления (волна разрежения).

Устройство работает следующим образом.

При поступлении импульсов на вход сброса устройства на выходе счетчиков 9,10 и 21 импульсов, регистров 25 и 26 и пиковых детекторов 11 и 12 устанавливаются низкие уровни напряжения, соответствующие О.

При действии волны деформации на выходе пьезоэлектрического датчика 1 формируется сигнал, поступающий через

I -X

Ё

ON О СЛ СО СА О

усилитель 2 и фильтр 19 (фиг. 2а) на вход детектора 3, информационный вход АЦП 14, информационный вход первого 11 пикового детектора 11 и через второй усилитель 22 на информационный вход второго пикового детектора 12, Фильтр 19 предназначен для фильтрации собственных колебаний датчика 1. С выхода детектора 3 сигнал (фиг. 26) поступает на вход порогового элемента 4. На выходе последнего формируется сигнал (фиг, 2в) при превышении входным сигналом (фиг. 26) значения некоторого порога 60 . Величину порога д0 выбираются несколько больше величины шумов, Прямоугольные импульсы с выхода порогового элемента 4 поступают на вторые входы первого 7 и второго 8 элементов И и вход формирователя 5 импульсов. Последний формирует импульсы (фиг. 2г) по переднему фронту входного сигнала (фиг, 2в). С приходом первого импульса формирователя 5 на первом входе дешифратора 20 формируется разрешающий сигнал, поступающий на третий вход первого элемента И 7, Так как на первом и втором входах элемента И 7 присутствуют разрешающие сигналы, то импульсы генератора 6 через элемент И 7 поступают на управляющий вход первого счетчика 9 импульсов, который считает число импульсов генератора 6 за время действия волны сжатия (фиг. 2д). По окончании счета состояние счетчика 9 импульсов пропорционально длительности волны сжатия, Одновременно импульсы генератора 6 через элемент ИЛИ 13 поступают на управляющий вход АЦП 14, который осуществляет преобразование аналогового входного сигнала в эквивалентный цифровой код. Одновременно импульсы с выхода элемента И 7 через элемент 18 задержки поступают на управляющие входы группы 24 ключей и регистра 26. Время задержки элементов 17 и 18 задержки выбирают незначительно больше времени преобразования АЦП 14. По управляющему сигналу группы 24 ключей цифровой код с выхода АЦП 14 поступает на первую группу входов второго сумматора 16. Первоначально на выходе регистра 26 присутствуют уровни 0, поэтому на выходе сумматора 16 - нулевой код. С приходом каждого управляющего импульса на вход АЦП 14 и группы 24 ключей на выходе сумматора 16 накапливается сумма значений входного сигнала (фиг, 2а) в дискретные отсчеты времени. Буферирование промежуточных сумм значений входного сигнала осуществляется в регистре 26 по отрицательному фронту управляющего сигнала. Таким образом, по окончании волны

сжатия (фиг. 2а) на выходе сумматора 16 и, соответственно, регистра 26 накапливается суммарное значение сигнала, соответствующего волне сжатия,

С приходом волны разрежения (фиг. 2а)

на выходе формирователя 5 формируется второй импульс (фиг. 2г), поступающий на управляющий вход счетчика 10 импульсов, При этом на втором выходе дешифратора 20

0 формируется разрешающий сигнал, который поступает на третий вход второго элемента И 8 и разрешает прохождение импульсов генератора 6 на управляющий вход счетчика 21 (фиг. 2е). Цифровой код на

5 выходе последнего эквивалентен длительности волны разрежения. Аналогично описанному в сумматоре 15 и, соответственно, регистре 25 накапливается суммарное значение сигнала, соответствующего волне

0 разрежения, в дискретные отсчеты времени. По окончании волны разрежения на выходе третьего сумматора 27 накапливается сумма, равная значению сигнала, соответствующего волне деформации.

5Первый 11 и второй 12 пиковые детекторы запоминают соответственно максимальные значения волн сжатия и разрежения. При этом входной сигнал поступает на информационный вход второго пикового де0 тектора 12 через второй инвертирующий усилитель 22 с коэффициентом усиления, равным единице.

Формула изобретения Устройство для выделения признаков

5 при распознавании образов, содержащее датчик сигналов, выход которого соединен с входом первого усилителя, детектор сигналов, выход которого соединен с входом порогового элемента, генератор импульсов,

0 выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, элемент ИЛИ, первый и второй сумматоры, выход первого элемента И соединен с управляющим входом первого счетчика, вход сброса которого является входом Сброс устройства, входы Сброс второго счетчика, первого и второго пиковых детекторов соединены

5 с входом Сброс устройства, аналого-цифровой преобразователь, пороговый( элемент, формирователь импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит фильтр, третий

0 счетчик, дешифратор, первую и вторую группы ключей, первый и второй регистры, второй усилитель и третий сумматор, выход первого усилителя соединен с входом фильтра, выход которого соединен с входами детек- Ь тора, второго усилителя, информационными входами аналого-цифрового преобразователя и первого пикового детектора, выход порогового элемента соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, выходы которого соединены с третьими входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с управляющими входами второй группы ключей и- первого регистра, выход второго элемента И соединен с управляющим входом третьего счетчика, вторым входом элемента ИЛИ и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с управляющими входами первой группы ключей и первого регистра, входы Сброс третьего счетчика, первого и второго регистров соединены с входом Сброс устройства, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационными входами первой и второй групп ключей, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго сумматоров,

выходы которых соединены с информационными входами первого и второго регистров, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, выход второго усилителя соединен с информационным входом второго пикового детектора, выходы первого и третьего счетчиков являются первым и вторым выходами устройства, выходы первого и второго

регистров соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров, с первым и вторым входами третьего сумматора и являются третьим и четвертым выходами устройства, выход третьего сумматора является пятым

выходом устройства, выходы первого и второго пиковых детекторов являются шестым и седьмым выходами устройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для выделения признаков при распознавании образов. Цель изобретения - упрощение устройства - достигается введением фильтра, третьего счетчика, дешифратора, двух групп ключей, двух регистров, второго усилителя и третьего сумматора, что позволяет осуществлять выделение признаков ударных процессов путем измерения длительностей волн сжатия и разрежения и измерения их энергий за время действия волны. 2 ил.

jЈh

Фиг. 1

Фиг. 2

t