Устройство для распознавания прямых линий и краев изображений объектов Советский патент 1982 года по МПК G06K9/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ПРЯМЫХ ЛИНИЙ И КРАЕВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для распознавания прямых линий и краев изображений объектов. Известно устройство для распознавания прямых линий и краев изображений объектов, содержащее датчик видеосигнала, соединенный с первым и вторым генератором импульсов, первый логический элемент И, соединенный с вторым генератором импульсов и с последовательно подключенными счетчиком, дешифратороми блоком индикации. В это устройство .также входят блок задержки,, блок дифференцирования, соединенный с датчиком видеосигнала и с блоком формирования- сигналов, и второй логический элемент И. Один вход второго логического элемента И подключен к блоку формирования сигналов, другой вход через логический элемент ИЛИ подключен к перво-. му генератору импульсов н к блоку задержки,, а выХод соединен с первым логическим элементом И с блоком задержки 1. Недостаток этого устройства состоит в невысокой надежности распознавания. Наиболее близким к предлагаемому является устройство,, содержащее датчик видеосигналов, выход которого соединен с блоком обработки видеосигнала, генераторы импульсов, соединенные со счетчиками и с первым элементом задержки, блок логической обработки и блок управления 2. Его недостаток также заключается в недостаточно высокой надежности распознавания. Цель изобретения - повышение надежности распознавания. Поставленная цель достигается тем, что в устройство,, содержащее первый генератор импульсов, соединенный с одними входами первого элемента задержки,, другой вход которого подключен к второму генератору импульсов, счетчик импульсов, соединенный с вторым генератором импульсов и с дешифратором, выход которого является выходом устройства,, и последовательно подключенные датчик видеосигнала, дифференцирующий элемент, фильтр, первый пороговый элемент и первый формироватеЛЬ импульсов, введены второй пороговый элемент, соединенный с выходом фильтра, второй формирователь импульсов, подключенный к второму пороговому элементу, детектор, подключенный к первому элементу задержки и к второму формирователю импульсов, и последовательно соединенные второй элемент -задержки, входы которого подключены к счетчику импульсов, к первому и второму генератору импульсов, а выходы подключены к входам счетчика лмпульсов, элемент ИЛИ, выход которого подключен к детектору, и коммутатор, входы которого подключены к первому элементу задержки,, к первому и второму формирователям импульсов и к вто-рому генератору импульсов, а выход соединен с другими входами счетчика импульсов, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства;, на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. Устройство .включает датчик I видеосигналов, дифференцирующий элемент 2, фильтр 3 нижних частот, первый пороговый элемент 4, первый формирователь 5 импульсов, второй пороговый элемент 6, второй формирователь 7 импульсов, коммутатор 8, детектор 9 знака, первый элемент 10 задержки, счетчик 11 импульсов, дешифратор 12, второй элемент 13 задержки,, элемент 14 ИЛИ, первый 15 и второй 16 генераторы импульсов. Устройство .работает следующим образом. С выхода датчика 1 видеосигнала сигнал подается на вход элемента 2, который устраняет постоянную составляющую видеосигнала и выделяет сигналы от перепадов яркости, т. е. формирует коцтурный сигнал. Контурный сигнал через фильтр 3 нижних частот подается на пороговые элементы 4 И б положительных и отрицательных значений сигнала соответственно. В каждый момент времени срабатывает не более одного порогового элемента.При срабатывании пороговых элементов 4 или 6 запускаются формирователи 5 или 7 импульсов заданной длительности соответственно, при этом вырабатываются последовательности импульсов (фиг. 2 а, в, д,), соответствующие различным ситуациям во входном сигнале. Последовательность импульсов (фиг. 2 а) имеет период Т следования импульсов, совпадающий с временем задержки элементов 10 и 13, и соответствует прямому краю объекта, который темнее фона. Последовательность импульсов (фиг. 2 в) имеет период следования, не совпадающий с временем задержки элементов Ш и 13, и соответствует прямому краю объекта, который светлее фона. Последовательность импульсов {фиг. 2 д) формируется формирователями 5 И7 импульсов за счет действий щумов и перепадов яркости на фоне. При этом предполагается, что эти импульсы не упорядочены по коду знака. На фиг. 2 а, в, д, выходные сигналы формирователя 7 импульсов заданной длительности условно изображены импульсами отрицательной полярности, чему соот-ветствует код знака «Логическая 1. Выходным импульсам формирователя 5 соответ.ствует код знака «Логический О. Эпюры нарисованы для десяти периодов Задержки Т. Сигналы формирователей 5 и 7 импульсов (фиг. 2 а, в, д) подаются на коммутатор 8 и там объединяются элементом ИЛИ 14, с выхода которого они подаются на вход счетчика 11. Коммутатор 8 осуществляет также переключения режимов работы счетчика 11, установку начального состояния счетчика,, соответствующего коду числа, подающегося с выходов Элемента 13 задержки на информационные входы начального состояния счетчика 11, а также прибавление (или вычитание ) к этому коду (из этого кода) входного сигнала, подающегося через коммутатор 8 с выходов формирова-. тел-ей 5 и 7 импульсов на вход счетчика 11 импульсов. Режим установки начального состояния счетчика .11 импульсов включается коммутатором 8, когда на него подается соответствующий импульс с выхода второго генератора -16 импульсов. . Включение режимов суммирования (-или вычитания) входного кода счетчика 11 к коду (из кода) числа, записанного по информационным входам установки начального состояния счетчика,, осуществляется коммутатором 8 следующим образом; если код знака выходного сигнала формирователей 5 и 7 импульсовС кодом знака числа, записанного в счетчик И. и хранящегося в элементе 10 задержки, то -счетчик U осуществляет операцию сложения чисел, в противном случае в счетчике 11 производится операция вычитания кода входного сигнала из кода, записанного Всчетчик 11 по информационным входам установки начального состояния с соответ.ствующих выходов элемента 13 задержки.. Элемент ИЛИ 14 предназначен для индикации нулевого кода на -выходах элемента 13 задержки.. Когда этот код нулевой, то выходной сигнал элемента ИЛИ 14 также равен нулю. Этот сигнал логического нуля подается на коммутатор, который независимо от знака кода входного сигнала включает в счетчике 11 режим сложения. На детектор9 подаются выходные сигналы формирователя 7 импульсов, элемента ИЛИ 14 и элемента 10 задержки. Выходной сигнал детектора 9 соответ.ствует коду знака числа, получивщемуся в счетчике 11 после выполнения операции сложения (или вычитания). Этот код совпадает с кодом знака числа, записанного в счетчик 11 с выходом элемента 13, если этот код не нулевой. В противном случае код числа на выходе детектора 9 соответствует коду числа выходного сигнала формирователей 5 или 7 импульсов. Сигнал получившегося кода знака с выхода детектора 9 подается для запоминания на вход элемента 10 задержки и для определения нового кода знака числа и режима работы счетчика (сложение или вычитание) в следующем цикле работы. Выходные сигналы счетчика 11, соответствующие накопленному в нем коду числа просуммированных импульсов, подаются на соответствующие входы элемента 13 задержки и запоминаются в нем на время Т. Эти же сигналы подаются на входы дещифратора 12, где код результата накопления импульсов (фиг. 2 а, в, д) с периодом следования, близким или равным Т, сравнивается с заданным порогом, что условно изображено на фиг. 2 6, г, е соответственно. Условность заключается в том, что на фиг. 2 б, г, е изображены не сами коды, а напряжения, соответствующие им. Введение новых узлов -и блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить надежность распознавания. Формула изобретения Устройство для распознавания прямых линий и краев изображений объектов, содержащее первый генератор импульсов, соединенный с одними входами первого Элемента задержки,, другой вход которого подключен к второму генератору импульсов, счетчик импульсов, соединенный с вторым генератором импульсов и с дещифратором, выход которого является выходом устройства, и последовательно подключенные датчик видеосигнала, дифференцирующий элемент, фильтр, первый Пороговый элемент и первый формирователь импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности распознавания, оно содержит второй пороговый элемент, соединенный с вЬ1 ходом фильтра, второй формирователь импульсов, подключенный к второму пороговому элементу, детектор, подключенный к первому элементу задержки и к второму формирователю импульсов, ,и последовательно соединенные второй элемент задержки, входы которого подключены к счетчику импульсов, .к первому и второму генераторам импульсов, а выходы подключены к входам счетчика импульсов, элемент ИЛИ, выход -которого подключен к детектору, и коммутатор, входы которого подключены к первому элементу задержки, к первому и второму формирователям импульсов и к второму генератору импульсов, а выход соединен с другими входами счетчика импульсов. Источники информации, принятые во .вынимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 548873, кл. F 06 К 9/00. 2.Патент США № 4208651, кл. 340- 146.3, опублик. 1980 (прототип).

О

Т

2Т 37 4Т

sn

S7 97