Устройство для распознавания формы геометрических фигур Советский патент 1979 года по МПК G06K9/00 

тый эпемеит И к третьему элементу НЕ, выход которого соединен с одним из входов третьего элемента И, Д1:)угой вход ко торого подключен к первому элементу И и второму счетчику, и со входом четвертого эпемента И, подключенного через элемент ИЛИ к другому элементу задержки и к nsfтому элементу И. Блок выделения сигналов связных областей фигур содержит последовательно соединенные тепевизионную камеру, формирователь импульсов, элеметИЛИ и первый элемент И, выход которого подключен к второму элементу И, телевизионной камере и через элемент задержки к элементу ИЛИ. На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 структурная схема блока выделения сигналов связных областей фигур. Устройство включает телевизионный датчик 1, блок 2 видеоконтроля, фильтр 3 амплитудный дискриминатор 4, блок 5 выделения сигналов связных областей фигур, блок 6 электронной указки, блок 7 управ™ ления, первый элемент 8 задержки, первый элемент НЕ 9, первый элемент И 10, первый счетчик 11, второй элемент И 12, второй элемент НЕ 13, элемент ИЛИ 14, третий элемент И 15,. второй элемент 16 задержки, четвертый элемент И 17, тре .тий элемент НЕ 18, пятый элемент И 19 и второй счетчик 20, прИ этом блок выделения сигналов связных областей содержит элемент И 21, элемент ИЛИ 22, элемент 23 задержки, телевизионную камеру 24, формирователь 25 импульсов и элемент И 26. Устройство работает следующим образом. Анализируемое датчиком 1 изображете представляющее собой фигуры произвольной формы, расположенные на сложном фоне, воспроизводятся на экране бпока 2, После фильтрации в фильтре 3, в качестве которого используются, например, блоки задержки на строку и элемент разложения, выходные сигналы которых суммируются в определенных пропорциях, изображение квантуется на два уровня в дискриминаторе 4, Двоичный видеосигнал с выхода ди- скриминатора 4 поступает на вход блока 5. Оператор с помощью блока 6, заинте- ресовавщксь какой-либо фигурой в произвольной ее точке, устанавливает метку-М указателя против этой фигуры. При пере- 55 сечении заданного участка выбранной фигуры линией сканирования, на выходе блока 6 появляется импульс метки, который поступает, с одной стороны, на запускакьишй вход блока 5 и, с другой стороны, на запускающий вход блока 7. При поступлении имиупьса метки блок 5 уже в данном кадре осуществляет селекцию некоторой части Выбранной фигуры Сигнал отселвктированной части фитуры с выхода блока 5 поступает на вход блока 7, осуществляющего измерение плопшди отсепектированной части фигуры, запоминание результата измерения и сравнение значений ппошади, измеренных в смежных кадрах. При полном вы.делении фигуры значение плошади, измеренное в текущем кадре, будет равно значению ппошади, измеренному в предыдуЩем кадре. При этом с выхода блока 7 на управляющий вход бпока 5 поступает сигнал разрешения, по которому сигнал от выделенной фигуры поступает непосредственно, а также через последовательно включенные элемент 8 задержки и элемент НЕ 9 на входы элемента И 10. Сигнал с выхода эпемента задержки 8 поступает также на вход элемента И 12, на другой вход которого поступает инвертировашый эпементом НЕ 13 сигнал с блока 5. Эле лентарные сигнапьт совпадения через последовательно включенные элементы ИЛИ 14, И. 17 и элемент 16 задержкой, время задержки которой равно времени задержки элемента 8, поступают на второй вход элемента ИЛИ 14, образуя, тем самым, сигнал рециркуляции, время обращения которого в замкнутом контуре определяется временем задержки элемента 16. Сигнал рециркуляции с выхода элемента 16 поступает также на нкод элемента И 19, на другой вход которого поступает сигнал от выделенной фигуры с бпока 5, Сигнал совпадения с выхода элемента И 19 через элемент НЕ 18 поступает на второй вход элемента И 17, разрывая тем самым, цепь обратной связи сигнала рециркулящии. Сигнал с выхода эпемента НЕ 18, посту-, пая на вход элемента И 15, запрещает прохождение элементарных сигналов пере сечения, поступакмцих с выхода элемента И 10 на другой вход элемента И 15. Этим исключается повторное прохождение через эпемент И 15 импульсов, эквива- . лентных числу пересечений сеткой параллельных линий выбранного участка фигуры, поскольку это Же число импульсов пройдет через элемент И 15 на вход счетчика 11. Таким образом, в счетчике 11 буДет накоплено число импупьсов, равное действительной проекции фигуры на нап равление, перпендикупяриое направпению анализа. Для прерывания сигнала рециркуляции, возгткаюшего по окончании сканирования фигуры, и для разрыва цепи обратной свйзи замкнутого контура с выхода бпока 7 на третий вход эпемента И 17 поступает инвертированный кадровый синхроимпульс.

Дпя проведения анапиза в другом выбранном направлении синхронно переключают время задержки элементов 8 и 16, при этом к третьему входу элемента И 10 подключается выход соответствующего тактового генератора блбка 7. По окончании анализа во всех выбранных направлениях заканчивается полный цнкп анализа выделенной фигуры. Отметим также, что отношение показаний счетчиков 11 и 2О говорит об изрезанности контура фигуры относительно направления анализа и наличии в ней внутренних полостей.

Блок 5, структурная схема которого с. :)бр9жена ,на фиг. 2, работает следующим ооразом.

Двоичный видеосигнал с выхода дискриминатора 4 поступает на вход элемент И 21, на второй вход которого через элемент ИЛИ 22 поступает сигнал метки с блока 6, а на третий его вход - потенциа с выхода блока 7, разрешающий или запрешающий выделение фигуры. Так как сигнал от блока 6 (при установке его напротив одной из фигур) совпадает с видеосигналом от этой фигуры, но, как правило, меньше или равен последнему по длительности, в первый момент времени на вход элемента 23 задержки поступает сигнал , метки. Задерживаясь на величину меньшую чем длительность метки, через элемент ИЛИ 22 он вновь поступает на вход элемента И 21. Таким образом, с выхода элемента И 21 на катод видикона дополнительной телевизионной камеры 24 поступает видеоимпульс, длительность которого пропорциональна расстоянию, измеренному вдоль строки разложения от метки до контура фигурьь Этот сигнал, будучи записанным электронным лучом на мишеюэ видико на, при записи очередной строки, вследствие конечных размеров апертуры пучка и частичного перекрытия строк, считывается и формируется формирователем 25 импульсов и через элемент ИЛИ 22 поступает на вход элемента И 21 и на измерительный вход блока 7. Благодаря такой особенности работы видикона в режиме непрерывной записи видеосигнала, происходитсчитывание не только предыдущей, но и последующей строки, что обеспечивает при сканировании очередного кадра получение сигнала предшествующей строки За счет выделения разностного сигнала

смежных строк двух соседних кадров разложения получают новую часть фигуры большей площади. После мно1Х)кратного повторения указанных циклов вся фигура выделится полностью. Момент окончания выделения фигуры определяется по нулевому приратцению площади выделенной части фигуры. Сигнал с выхода элемента И 21 поступает также на элемент И 26, на другой вход которого подан сигнал разрешения или запрета с блока 7. Благодаря петле обратной связи, сигнал от выделенной фигуры существует на выходе элемента И 21 до тех пор, пока не будет разорвана цепь обратной связи сигналом, приходящим на третий вход элемента И 21 с блока 7,

Введение новых конструктивных связей позволило существенно повысить надежность распознавания геометрических фигур сложной формы.

Формула изобретекия

1. Устройство для распознавания формы геометрических фигур, содержащее телевизионный датчик, соединенный с блоком видеоконтроля и через фильтр с последовательно подключенными амплитудным дискриминатором и блоком выделения сигналов связных областей фигур, выход ко торого через один из элементов задержки соединен с первым элементот( НЕ, подключенным к первому элементу И, и со вторым элементом И, подключенным к эле- менту ИЛИ и через второй элемент НЕ к первому элементу И, блок управления, соединенный с блоком выделения сигналов связных областей фигур и с первым элементом И, первый счетчик, подключенный к третьему элементу .И, блок электронной указки, второй счетчик, четвертый и пяты элементы И и третий элемент НЕ, о т личающееся тем, что, с целью повышения надежности распознавания, в нем выход блока электронной указки соединен с блоками управления и выделения сигналов связных областей фигур, подключенных соответственно через четвертый элемент И к другому элементу задержки и через пятый элемент И к третьему элементу НЕ, выход которого соединен с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого подключен к первому элементу И и второму счетчику, и со входом четвертого элемента И, подключенног через эг1емент ИЛИ к другому элементу задержки и к пятому элементу И.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок выделения сиг