Устройство для распознавания прямого края объекта Советский патент 1992 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к автоматике iи вычислительной технике и может быть использовано в системах распознавания .изображений.;

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразо- ватель 2, блок 3 элементов И, первый сумматор 4, второй умножитель 5, второй сумматор 6, пятый умножитель 7 первый умножитель 8, первый вычит - тель 9, первый делитель 10, блок .11 синхронизации, блок 12 управления, пятый 13 и четвертый 14 сумматоры, третий сумматор 15, третий умножитель 16, четвертый умножитель 17, шестой умножитель 18, второй делитель 19, первый квадратор 20, второй вычита- тель 21, второй квадратор 22, третий вычитатель 23, первый 24, второй 25,

(Л

.третий 26 регистры, первый 27, вто- POJH 28 и третий 29 блоки сравнения, шестой 30, седьмой 31 и восьмой 32 сумматоры, четвертый вычитатель 33, седьмой умножитель 34, первый 35 и второй 36 ключи. Описание блока 11 синхронизации - см. Кондратьев А.Г., Лукин М.И., Техника промышленного тег левидения, Л., 1970, с. 249, 250.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии первый выход устройства с помощью второго ключа 36 подключен к выходу первого делителя 10, а второй выход устройства первым ключом 35 подключен к выходу второго делителя 19. В первый регистр 24 заносится число 1, во второй регистр 25 - число п-М , где п -г размер растра, в третий регистр 26 - число 1.

С помощью блока 12 управления выбирается некоторый фрагмент из п«п растровых элементов в интересующей

О

ей

S

нас области телевизионного изображения объекта. Для этого в блок 12 уп-. равления заносится информация о размерах фрагмента и координатах ХНДц и нви левого верхнего угла фрагмента относительно системы координат, связанной с телевизионным растром, в которой ось ординат направлена вдоль направления строчной развертки, а ось абсцисс - перпендикулярно направлению строчной развертки. В выбранном фраг- менте координаты точек, принадлежащие прямому краю объекта, связаны между собой линейной зависимостью

Y kX + В.

В устройстве параметры k и В определяются, в соответствии с выражениями

И. Ґ Vl

10

15

nSXYy-Sx2 x

(О

(2)

20

25

v - .

К .- т-д - ц ,

пЈх« - CSx)2

хП и и И И

в, JЈSlL a 3iL.

- (jbx)2

1

где X - текущий номер строки в пределах вертикального размера анализируемого фрагмента, 30 принимающий значения от 1 до п с частотой строчной раз- вер тки

Yj( - накопленное значение сигналов телевизионного двухграда- 35 ционного изображения в пределах горизонтального размера фрагмента в направлении строчной развертки для каждого значения X 17й 40 При вычислении параметров k и В происходит определенное взаимодействие блоков, входящих в устройство. Телевизионный датчик 1 в соответствии с синхроимпульсами, поступающими с блока 11 синхронизации, формирует те- левизонное издбражение объекта.

Аналого-цифровой преобразователь 2 квантует сигнал с выхода телевизионного датчика 1 на два уровня О

и

1. Одновременно тактовые и строчные синхроимпульсы с блока 11 синхронизации поступают на первый и второй вхо-; ды соответственно блока 12 управления, в котором производится их подсчет. Как только количество строчных импульсов становится равным XHqlJ, в блоке 12 управления начинается формирование в двоичном коде сигналов, со50

55

45

0

5

0

ответствующих величинам X 1,п. Эти . сигналы последовательно с частотой строчной развертки появляются на девятом выходе блока 12 управления до тех пор, пока количество строчных импульсов не превышает величину XH(J(. + + п.

По достижении равенства количества тактовых импульсов двоичному коду YHC(q и при наличии нулевого сигнала X тактовые импульсы начинают поступать через первый выход блока 12 управления на входы стробирования блока 3 элементов И и сумматора 4 и .на информационный вход сумматора 31. Тактовые импульсы разрешают прохождение сигнала с аналого-цифрового преобразователя 2 через блок 3 элементов И на сумматор 4. Как только количество тактовых импульсов превысит величину

нац

+ п, блок 12 управления запреща5

0

5 0

0

5

ет прохождение тактовых импульсов на блок 3 элементов И и сумматор 4.

В этот момент времени для определенной строки фрагмента с номером X в первом сумматоре 4 будет находиться соответствующий сигнал Yx. Первый квадратор 20 возводит в квадрат сигнал X с девятого выхода блока 12 управления , то есть вычисляет X2} X 1 ,п.

По сигналу с второго выхода блока 12 управления второй сумматор 6 вычисляет сумму накопленных значений к

YX, то есть Ту, четвертый сумматор

х 14 вычисляет сумму значений X2, то

crt

ХХ2, пятый сумматор 13 вычисесть

И

г j ,

ляет сумму значения X, то есть Х X,

с «

второй умножитель э выполняет операцию перемножения X на Y, то есть формирует 1« Y j , 2 Yg,...-, n« Y,

%

По

5 сигналу с шестого выхода блока 12 управления сбрасьюается первый сумматор 4. По сигналу с третьего выхода блока 12 управления третий сумматор 15 вычисляет сумму значений , то есть

X YJJ . По сигналу с четвертого вы-

хода блока 12 управления первый умножитель 8 выполняет операцию перемножения сигналов с выходов второго сум13, то

матора 6 и пятого сумматора

и есть формирует ,x SCYx третий умх- . м

ножитель .16 выполняет операцию перемножения сигналов с выходов третьего

10

15 и пятого 13 сумматоров, то есть

формирует XY , четвертый ум- хи . ; ножитель 17 выполняет операцию перемножения сигналов с выхода четвертого сумматора 14 и с восьмого выхода

блока 12 управления, то есть формиру- И

ет п X2, пятый умножитель 7 выпол.

няет операцию перемножения сигналов

с выходов второго 6 и четвертого 14

И

сумматоров, то есть формирует , п -

Ј-

X l

ет операцию перемножения сигналов с выхода третьего сумматора 15 и с ъосъ- мого выхода блока 12 управления, то

есть формирует п« | XY. Квадратор/ UQ

X 1..-.22 возводит в квадрат сигнал с выхода 13, то есть вычисля Х х

с блока 3 элементов И. Если число тактовых импульсов, накопленных в сумматоре 31, становится равным п, то на выходе третьего блока 29 сравнения появляется стробирующий импульс, решающий суммирование в сумматоре 30 сигналов, поступающих с блока 3 эле-. ментов И. Сумматор 31 сбрасывается по окончании каждой строки по сигналу сброса, поступающему с шестого выхода блока 12 управления.

Таким образом, к моменту окончания

сканирования в телевизионном датчике шестой умножитель 18 выполни- ( выбранного фрагмента изображения в

сумматоре 30 будет записано число А отсчетов двухградационного изображения в первом столбце фрагмента, а в сумматоре 32 - число АП отсчетов в последнем столбце фрагмента. Эти числа сравниваются в блоке 28 сравнения по сигналу стробированйя, поступающему с четвертого выхода блока 12 уп3.0

пятого сумматора п

ет , X2 . Первый вычитатель 9 формиx i,рует сигнал, соответствующий числите

п л и .лю 21X вьфажения

.

для параметра k. Второй вычитатель 21

формирует сигнал, соответствующий и- ииТ

числителю 2x2SYx S XYjc S x

) . - Х 1

выражения для параметра В. Третий вычитатель 23 формирует сигнал, соотиветствующий знаменателю

- ( в выражениях для k и В. По

х г ..;

сигналу с пятого выхода блока 12 управления первый делитель 10 выполняет операцию деления кода сигнала с выхода первого вычитателя 9 на код сигнала с выхода третьего вычитателя 23, то есть вычисляет параметр k, второй делитель 19 выполняет операцию деления кода сигнала с выхода второго вычитателя 21 на код сигнала с выхода третьего вычитателя 23, то есть вычисляет параметр В.

Одновременно со взаимодействием блоков 1-23, вычисляющих параметры k и В, происходит определенное взаимодействие блоков 24-36. Тактовые импульсы, поступающие с первого выхода блока 12 управления, накапливаются в седьмом сумматоре 31 . Если их чистравления. Если А Art, то сигнал управления, появляющийся на выходе блока 28 сравнения, оставляет ключи 35 и 36 в исходном состоянии, то есть . на выходах устройства.распознавания появляются параметры k и В. Если

A A

и

то сигнал управления с выхо35

40

45

50

да блока 28 сравнения переводит ключи 35 и 36 в противоположное состояние. В этом случае сигнал с выхода делителя 10 поступает на умножитель 34, где вычисляется параметр k -k, а сигнал с выхода делителя 19 поступает на вычитатель 33, где вычисляется параметр В п+1-В. Таким образом, в зависимости от сигнала управления, .появляющегося на выходе блока 28 сравнения, на выходе устройства распознавания появляются либо параметры .

I4

k и В, либо параметры k и В . Приведение устройства в начальное положение производится по сигналу сброса, формируемому блоком 12 управления на седьмом выходе. Процесс распознавания прямого края объекта заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для распознавания прямого края объекта, содержащее после- .довательно соединенный телевизионный датчик, аналого-цифровой преобразоло равно 1, то на выходе первого бло- 55 ватель, блок элементов И, первый сум10

16549 6

с блока 3 элементов И. Если число тактовых импульсов, накопленных в сумматоре 31, становится равным п, то на выходе третьего блока 29 сравнения появляется стробирующий импульс, решающий суммирование в сумматоре 30 сигналов, поступающих с блока 3 эле-. ментов И. Сумматор 31 сбрасывается по окончании каждой строки по сигналу сброса, поступающему с шестого выхода блока 12 управления.

Таким образом, к моменту окончания

равления. Если А Art, то сигнал управления, появляющийся на выходе блока 28 сравнения, оставляет ключи 35 и 36 в исходном состоянии, то есть . на выходах устройства.распознавания появляются параметры k и В. Если

A A

и

то сигнал управления с выхо

да блока 28 сравнения переводит ключи 35 и 36 в противоположное состояние. В этом случае сигнал с выхода делителя 10 поступает на умножитель 34, где вычисляется параметр k -k, а сигнал с выхода делителя 19 поступает на вычитатель 33, где вычисляется параметр В п+1-В. Таким образом, в зависимости от сигнала управления, .появляющегося на выходе блока 28 сравнения, на выходе устройства распознавания появляются либо параметры .

I4

k и В, либо параметры k и В . Приведение устройства в начальное положение производится по сигналу сброса, формируемому блоком 12 управления на седьмом выходе. Процесс распознавания прямого края объекта заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для распознавания прямого края объекта, содержащее после- .довательно соединенный телевизионный датчик, аналого-цифровой преобразо

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах распознавания изображений. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит телевизионный датчик, аналого-цифровой преобразователь, блок элементов И, сумматоры, умножители, вычитатели, делители, блок синхронизации, блок управления, квадраторы, регистры, блоки сравнения, ключи. В зависимости от сигнала управления, появляющегося на блоке сравнения, на выходе устройст- ва распознавания появляются параметры k и В, либо параметры k :и В . 1 ил.

ка 27 сравнения появляется стробйруют- щий импульс, разрешающий суммирование в сумматоре 30 сигналов, поступающих

.матор, второй, третий и четвертый сумматоры, первый умножитель, первый вычитатель и первый делитель, после

довательно соединенные пятый сумматор и второй квадратор, пятый умножитель, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, второй вход - с выходом четвертого сумматора, а выход - с первым входом( второго вычитателя, второй вход которого соединен с выходом третьего умножителя, а выход - с первым информационным входом второго делителя j выход второго . ратора соединен с первым входом третьего вычитат еля, выход которого соединен с. вторыми ; входами первого и второго делителей, второй вход третьего вычитателя соединен с выходом четвертого умножителя, тактирующие входы четвертого и шестого умножителей соединены с четвертым выходом блока управления, первые информационные входы соединены с выходами четвертого и третьего сумматоров, а вторые информационные входы соединены с пятым выходом блока управления, тактирующие входы второго блока срав- нения, первого, пятого и третьего умножителей соединены с четвертым выходом блока управления, выход второго регистра соединен с первым входом четвертого вычитателя, выход которого соединен с первым информационным входом первого ключа, выход которого является первым выходом устройства, выхбд второго делителя соединен с вторым входом четвертого вычитателя и с вторым информационным входом пер- вого ключа, Управляющий вход которого соединен с выходом второго блока с сравнения, восьмой выход блока упрай- ления соединен с тактирующими входами первого и второго делителей, последовательно соединенные первый регистр, первый блок сравнения и шестой сумматор, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения , входы Сброс второго, третьего, четвертого, пятого и шестого сумматоров г соединены с седьмым выходом блока управления, вход етробирования третьего сумматора соединен с третьим выходом блока управления, а информационный вход соединен с выходом второго умножителя, вход етробирования второго, четвертого, и пятого сумматоров и второго умножителя соединены с вторым выходом блока управления, вход стро- бирования первого сумматора и вторые входы элементов И блока соединены с лервым выходом блока управления,

10

15

20

253555

6549 8 .

вход Сброс первого сумматора соединен с шестым выходом блока управления, первый информационный вход второго умножителя соединен с выходом первого сумматора, второй информационный вход второго умножителя и формационные входы пятого сумматора и первого квадратора соединены с девятым выходом,блока управления, выход первого квадратора соединен с информационным входом четвертого сумматора, информационные входы третьего умножителя соединены с выходами третьего и пятого сумматоров, второй информационный вход первого умножителя соединён с выходом пятого сумматора, выход шестого умножителя соединен с вторым входом первого вычитателя, первый выход блока синхронизации соединен с тактирующим входом телевизионного датчика, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока синхронизации соединены с первым-четвертым тактирующими входами блока управле

ния. Информационный вход шестого сумматора соединен с выходом блока элементов И,о тли ч ающе е с я тем, что, с целью, повышения быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные седьмой сумматор, третий блок сравнения, и восьмой сумматор, выход которого соединен с вторым информационным входом второго блока сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом седьмого сумматора, второй информационный вход восьмого сумматора соединен с выходом блока элементов И, а вход Сброс - с седьмым выходом блока управления, информационный вход Седьмого сумматора соединен с первым выходом блока управления, а вход Сброс - с шестым выходом блока управления, второй вход третьего блока сравнения соединен с пятым выходом блока управления4 вход Сброс восьмого сумматора соединен с. седьмым выходом блока управления, последовательно соединенные третий регистр, седь- мой умножитель и второй .ключ, выход которого является вторым выходом устройства второй вход седьмого умножителя и второй информационный вход второго ключа соединены с выходом первого делителя, управляющий вход второго ключа соединен с выходом второго блока сравнения.