Устройство для обнаружения объекта на изображении Советский патент 1992 года по МПК G06K9/36 

1

(21)4866240/24 (22) 24.07.90 (46)30.12.92. Бюл. № 48

(71)Особое конструкторско-технологиче- ское бюро Орбита

(72)С. И. Кравченко

(56)Авторское свидетельство СССР Me 1462372, кл. G 06 К 9/36,1987.

Авторское свидетельство СССР № 1427396, кл. G 06 К 9/36, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТА НА ИЗОБРАЖЕНИИ

(57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Его использование в устройствах распознавания изображений позволяет расширить область применения за счет увеличения анализируемой площади изображения. Устройство содержит телевизионный датчик 1, блок 3 памяти, коррелятор 4, блок 6 управления и регистратор 8. Благодаря введению аналого-цифрового преобразователя 2, формирователя 5 адреса контрольных точек и счетчика 7 обеспечивает контроль отклонений элементов изображения от контрольных точек .и сравнение числа отклонений с пороговым значением. 4 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для распознавания изображений подвижных объектов на стационарном фоне.

Известна ячейка для выделения элементов изображений подвижных объектов, содержащая элемент ИЛИ, элемент задержки, элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй элемент ИЛИ и одновибратор, работающая от дискретных фотоприемников.

Недостатком устройства является низкая разрешающая способность, невозмож- ность контрЪля телевизионных изображений, перемещения объекта.

Наиболее близким является устройство для определения положения объекта на изображении содержащее первый блок памяти, информационный вход которого является информационным входом устройства, управляющий вход блока памяти подключен к первому выходу блока управления, а выход соединен с одним информационным входом коммутатора, другой информационный вход которого подключен к выходу блока времен- н ого сглаживания, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, второй блок памяти, информационный вход которого подключен к выходу коммутатора, управляющий вход соединен с третьим выходом блока управления, а выход подключен к первому информационному входу коррелятора, выход которого соединен с информационным входом блока определения координат, один выход которого подключен к информационному входу блока управления, выход первого блока памяти соединен с другим информационным входом коррелятора, управляющий вход которого подключена четвертому выходу блока управления и к информационному входу блока временного сглаживания, пятый выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора, а шестой выход блока управления подключен к управляющему входу блока определения координат, выход которого является информационным выходом устройства, при этом вход запуска блока управления является синхронизирующим входом устройства.

Недостатком этого устройства является невозможность контроля больших объектов из-за ограничения контролируемого уча- стка изображения и размеров распознавания объекта 8x8 и 4x4 элементов растра, отсутствие цепей фиксирующих перемещение, ч

Целью изобретения является расширение применения за счет увеличения анализируемой площади изображения.

Поставленная цель достигается тем, что в систему обнаружения движущегося объекта, содержащую телевизионный датчик, блок памяти, выход которого подключен к

первому входу коррелятора, блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу блока памяти, введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого подключен к выходу

видеосигнала телевизионного (TV) датчика, а выход - ко входу данных блока памяти и второму входу коррелятора, формирователь адресов контрольных точек, выход которого соединен с адресным входом блока памяти,

счетчик, счетный вход которого подключен к выходу коррелятора, а выход - ко входу пуска регистратора, синхронизирующий выход телевизионного датчика подключен к синхронизирующему входу формирователя

адресов контрольных точек и ко входу блока управления, второй и третий выходы которого соединены с управляющими входами счетчика отклонений и регистратора соответственно.

На фиг.1 представлена структурная схема системы обнаружения объекта на изображении; на фиг. 2 - схема формирователя адресов контрольных точек; на фиг. 3 - схема блока управления;,на фиг. 4 - блок памяти.

Система обнаружения движущегося объекта содержит TV датчик (телекамеру) 1, АЦП 2, блок памяти 3, коррелятор 4, формирователь адреса контрольных точек 5, блок

управления б, счетчик 7, регистратор 8, причем выход блока памяти 3 подключен к первому входу коррелятора 4, первый выход блока управления б подключен к управляющему входу блока памяти 3, вход АЦП2 подключей к выходу видеосигнала телевизионного датчика 1, а выход - ко входу данных блока памяти 3 и второму входу коррелятора 4, формирователь адресов контрольных точек 5, выход которого соединен

с адресным входом блока памяти 3, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу коррелятора 4, а выход - ко входу пуска регистратора 8, синхронизирующий выход телевизионного датчика подключен к синхровходу формирователя адресов контрольных точек и ко входу блока управления 6, второй и третий выходы которого соединены с управляющими входами счетчика 7 и регистратора 8 соответственно.

На фиг. 2 показан формирователь адресов контрольных точек, содержащий счетчик горизонтальных отсчетов 9, счетчик 10 вертикальных отсчетов, счетчик 12 и счетчик 13. С-вход счетчика 9 соединен с телевизионной камерой, Р0-вход счетчика 9 горизонтальных отсчетов соединен с Р0-входом счетчика 12 и с выходом счетчика вертикальных отсчетов и подключен к блоку памяти 3, R-вход счетчика вертикальных отсчетов 10 соединен с блоком памяти 3, выходы счетчика горизонтальных отсчетов подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого подключен к блоку памяти 3, выход элемента ИЛИ-НЕ 11 соединен с С-входами счетчика 12 и 13 и подключены к входам занесения данных блока памяти 3. R-вход счетчика 9 горизонтальных отсчетов соединен с С-входом и подключен к телевизионной камере, выходы счетчика 12 подключены к шине адреса контрольных точек блока памяти 3, Ро-вход счетчика 13 подключен к инверсному выходу счетчика 12, выходы счетчика 13 подключены к шине адреса контрольных точек блока памяти 3.

На фиг. 3 представлен блок управления б, состоящий из счетчика интервалов, вход которого подключен к телевизионной камере, а выходы к блоку сигнализатора 8, к счетчику отклонений 7, к блоку памяти 3.

На фиг. 4 изображен блок памяти 3, который содержит регистр 15, инвертор ,16, элементы ИЛИ-НЕ 17, ОЗУ18, причем сигнал разрешения записи R/W от блока 6 подан на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 17i, сигнал СИ от блока 5 подан на инвертор 16 и первый вход элемента ИЛИ-НЕ 172, вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 17i и 172 обьединены и подключены к блоку 5, третий вход элемента ИЛИ-НЕ 17i подключен к выходу инвертора 16 выходы элементов 171 и 172 подключены соответственно с R/W- и CS-входами ОЗУ 18, с - вход регистра 15 соединен с блоком 5 и D-вход - с блоком 15, а выход с D-входом ОЗУ 18, шина адреса контрольных точек блока 5 подключена к входам ОЗУ18, выход которого подключен к блоку 4.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал телевизионного датчика 1 преобразуется аналого-цифровым преобразователем 2 в n-разрядный код и в цифровой форме поступает на входы блока памяти 3 и коррелятора 4, Адресная функция блока памяти определяется формирователем адресов контрольных точек 5 и представляет собой выборку I элементов разложения j строк, расположенных с определенным интервалом по горизонтали и вертикали. Таким образом, все поле зрения телекамеры равномерно покрыто системой контрольных точек, общее количество которых не должно превышать количества ячеек блока памяти.

Система имеет два режима работы.

данные с яркости изображения в контрольных точках последовательно записываются в ячейки блока памяти. Сигнал на выходе 1 блока управления 6 - логическая единица, работа счетчика 7 и регистратора 8 запре0 щена.

5 кодом на выходе 3 блока управления. В процессе контроля код видеосигнала с выхода АЦП 2 сравнивается коррелятором 4 с кодом, соответствующих контрольных точек из блока памяти, в случае несовпадения ко0 дов коррелятор формирует сигнал отклонения изображения который засчитывается счетчиком 7. В случае, если на интервале М количество отклонений Р превышает некоторое пороговое значение Q (также опредё5 ляемое кодом на выходе 3 блока управления), формируется сигнал, поступающий на вход запуска (регистратора. Включая сигнал, работающий до прихода на вход управления регистратора импульса сброса

0 с 3-го выхода блока управления, после чего счетник отклонений обнуляется. В зависимости от кода на третьем выходе блока управления производится переход либо к режиму 1, либо к повторному контролю (ре5 жим 2).

Телевизионный датчик 1 представляет собой любую стандартную ТВ-камеру, например видеокамеру на полупроводниковой матрице КТМ-1. Аналого-цифровой

0 преобразователь может быть реализован на микросхеме 1117 ПВ1 (п-6) или на дискретных элементах (а.с. СССР № 1034171), блок памяти - на микросхемах К561РУ2А, коррелятор - на микросхемах исключающее ИЛИ

5 (К561Л П2); схемах сравнения К561 СП 1, формирователь адреса контрольных точек блок управления и счетчик отклонений - на счетчиках К561ИЕ11. Регистратор может представлять собой любое механическое,

0 звуковое, светосигнальное или другое устройство с RS-триггером на входе. Формула изобретения Устройство для обнаружения обьекта на изображении, содержащее телевизионный

5 датчик, блок памяти, коррелятор, регистратор и блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу блока памяти, выход которою соединен с первым информационным входом коррелятора, отличающееся тем, что с целью

расширения области применения за счет увеличения анализируемой площади изображения, оно содержит аналого-цифровой преобразователь, формирователь адресов контрольных точек и счетчик, выход видеосигнала телевизионного датчика подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом блика памяти и с вторым информационным входом коррелятора, выход которого подключен к счетному входу

TQKTotdff

частота

07Ш

Ј72

СТ2

Ро R

10

Рие.2

счетчика, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управляющему входу регистратора, второй управляющий вход которого соединен с выходом счетчика, а синхронизирующий выход телевизионного датчика соединен с синхронизирующими входами блока управления и формирователя адресов контрольных точек, выходы которого подключены к адресным входам блока памяти.

КбП

сн

Л

занесение данных CD

м

СТ2

4BR

С

Ро Ј

Л с

F

к 6П

3

СГ2. /3

пкги

vrTw

Фи.3

Разрешение записи fi/W