Устройство для подсчета объектов,расположенных беспорядочно

 

УСТРОЙСТВО ДОЯ ПОДСЧЕТА ОБЪЕКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ БЕСПОРЯДОЧНО, содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к первому входу формирователя видеосигнала, выход которого соединен с первыми входами элемента И-НЕ, RS-триггера, входами элемента НЕ, программно- -временного блока и элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ и первому входу первого D-триггера, второй вход которого соединен с первым выходом RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, а второй выход - с первым входом второго D-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выход первого D-триггера подключен к первому входу реверсивного счетчика , второй вход которого соединен с первьм выходом программно-временного блока, который подключен к первому входу блока вывода, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности счета, в него введены третий и четвертый D-триггеры, элементы И, ИЛИ, второй RS-триггер, счетчик, регистр, элемент сравнения, коммутатор и блок памяти, выходы программно-временного блока подключены к второму входу формирователя видеосигнала, третьим входам первого и второго D-триггеров, к первым входам третьего и второго D-триггеров и к первому входу коммутатора, второй, третий, четвертый и пятьш входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего, четвертого и первого D-т.риггеров, выход первого D-триггера подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого и первьй вход регистра объединены и соединены с выходами блока памяти, адресные входы которого подключены к выходам коммутатора, а информационные входы - к выходу счетчика и к выходу регистра, соединенного с третьим входом элемента сравнения, выход торого подключен к первому входу ;о элемента ИЛИ, выход которого соедиО ) Од 00 нен с третьим входом реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕ подключен к первому входу второго RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки и с .первым входом элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу первого RS-триггера, выход элемента И соединен с вторым входом четвертого D-триггера, выход второго D-триггера подключен к второму входу элемента ИЛИ и к входу счетчика.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) З(б)) G 06 М 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) -3569536/24-24 (22) 21.03.83 (46) 15.12.84. Бюл. Ф 46 (72) В.A. Максимов (53) 621.374.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И - 894757, кл. G 06 M 11/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3417002/24, кл. G 06 И 11/02, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА

ОБЪЕКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ БЕСПОРЯДОЧНО, содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к первому входу формирователя видеосигнала, выход которого соединен с первыми входами элемента И-HE RS-триггера, входами элемента НЕ, программно-временного блока и элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента И-.НЕ и первому входу первого D-триггера, второй вход которого соединен с первым выходом

RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, а второй выход — с первым входом второго D-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выход первого D-триггера подключен к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом программно-временного блока, который подключен к первому входу блока вывода, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности счета, в него введены третий и четвертый D-триггеры, элементы И, ИЛИ, второй RS-триггер, счетчик, регистр, элемент сравнения, коммутатор и блок памяти, выходы программно-временного блока подключены к второму входу формирователя видеосигнала, третьим входам первого и второго D-триггеров, к первым входам третьего и второго D-триггеров и к первому входу коммутатора. второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего,. четвертого и первого D-триггеров, выход первого D-триггера подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого и первый вход регистра объединены и соединены с выходами блока памяти, адресные входы которого подключены к выходам коммутатора, а информационные входы — к выходу счетчика и к выходу регистра, соединенного с третьим входом элемента сравнения, выход ко торого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом реверсивного счетчика, выход элемента И-HE подключен к первому входу второго

RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки и с .первым входом элемента И, второй вход которого подключен к второму .выходу первого RS-триггера, выход элемента И соединен с вторым входом четвертого D-триггера, выход второго D-триггера подключен к второму входу элемента ИЛИ и к входу .счетчика.

15

25

35

45

1 11

Изобретение относится к телевизионно-вычислительной автоматике и может быть использовано для подсчета числа объектов (различного рода частиц, кровяных телец, микроорганизмов, деталей на конвейере и т.п.), находящихся н поле наблюдения.

Известно устройство для подсчета числа объектов, содержащее телевизионный датчик, формирователь видеосигнала, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и RSтриггера и через элемент задержки— с первым входом первого D-триггера и с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу RS-триггера, программно-временной блок, выход которого соединен с первыми входами блока вынода и реверсивного счетчика, выход которого подключен к второму входу блока вывода, второй элемент задержки, элемент И и блок контроля (1j .

Недостатки данного устройства— повышенные требования к точности ,работы отдельных блоков, а также наличие погрешности счета.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для подсчета объектов, расположенных беспорядочно, содержащее телевизионный датчик, выход которого через формирователь видеосигнала соединен с первыми входами элемента И-НЕ и RS-триггера, входами элемента НЕ и программно-временного блока, а через элемент задержки — с вторым входом элемента И-НЕ и первым входом первого D-триггера, второй вход которого соединен с первым выходом RS-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго D-.òðèããåðà, первый вход которого соединен с выходом элемента HE а выходы Р-триггеров — соответственно с вторым и третьим входами реверсивного счетчика, первый

1 вход которого подключен к выходу программно-временного блока и первым входом блока вывода, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕ подключен к второму входу RS-триггера (2 .

Недостаток данного устройства— наличие погрешности при счете. Это связано с тем, что если иэображения объектов имеют замкнутые разрывы

29633 2 (это может быть при наличии в объектах отверстий, вырезов и т.п.), то в процессе сканирования на непрерывный сигнал текущей строки приходится два импульса с элемента задержки, что повлечет формирование первым

D-триггером импульса обратного счета. В итоге значение реверсинного счетчика меньше реальноге количества объектов.

Целью изобретения является повышение точности счета.

Цель достигается тем, что н устройство для подсчета объектов, расположенных беспорядочно, содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к первому входу формирователя видеосигнала, выход которого соединен с первыми входами элемента И-НЕ, RS-триггера, входами элемента НЕ, программно-временного блока и элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ и первому входу первого

D-триггера, второй вход которого соединен с первым выходом RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, а второй выход — с первым входом нторого

D-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выход первого D-триггера подключен к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом программно-временного блока, который подключен к первому входу блока вывода, второй вход которого соединен с выходом реверсинного счетчика, введены третий и четвертый D-триггеры, элементы И, ИЛИ, второй RS-триггер, элемент сравнения, счетчик, регистр, коммутатор и блох памяти, выходы программно-временного блока подключены к второму входу формирователя видеосигнала, к третьим входам первого и второго D-триггеров, к первым входам третьего и второго D-триггеров и к первому входу коммутатора, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего, четвертого и первого

D-триггеров, выход первого D-триггера подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого к первый вход регистра объединены и соединены с выходами блока памяти, адресные входы которого подключены

1129633 4

15

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — участок телевизионного растра с тремя объектами.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, формирователь 2 видео25 сигнала, элемент 3 задержки, элемент 4 И-НЕ, первый RS-триггер 5, элемент б НЕ, программно -временной блок. 7, первый D-триггер 8, реверсивный счетчик 9, второй Р-триггер 10,З0 блок !1 вывода, третий Р-триггер 12, элемент 13 ИЛИ, четвертый D-триггер

14, элемент 15 И, коммутатор 16, счетчик 17, блок 18 памяти, элемент 19 сравнения, регистр 20, вто- 35 рой RS-триггер 2 1.

Телевизионный датчик 1 по выходу соединен с первым входом формирователя видеоимпульсов 2, выход которого соединен с первым входом элемен- 40 та И-НЕ 4, первым входом первого

RS-триггера 5, входом элемента НЕ 6, входом программно-временного блока 7, элемента задержки 3, выход которого подключен к первому входу 45 первого D-триггера 8, первому входу второго. RS-триггера 21 и второму входу элемента И-НЕ 4, выход которого соединен с вторым входом первого RS-триггера 5, первый выход кото- 50 рого соединен с вторым входом первого D-триггера 8 и первьк входом третьего D-триггера 12 второй вы- ход RS-триггера 5 соединен с вторым входом второго D-триггера 10 и вто- 55 рым входом элемента И 15.

Выход элемента НЕ 6 заведен на первый вход D-триггера 10. -Первый

3 ,к выходам коммутатора, а информа ционные входы — к выходу счетчика и к выходу регистра, соединенного с третьим входом элемента сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕ подключен к первому входу второго

RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки и с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого RS-триггера, выход элемента И соединен с вторым входом четвертого D-триггера, выход второго D-триггера подключен к второму входу элемента ИЛИ и к входу счетчика. выход программно-временного блока 7 соединен с первым входом блока вывода 11 и первым входом реверсивного счетчика 9, второй выход — с третьими входами D-триггеров 8 и 10 и вторыми входами D-триггеров 12 и 14, третий выход блока 7 соединен с пятым входом коммутатора 16, а четвертый— с вторым входом формирователя видеоимпульсов 2. D-триггер 8 по выходу соединен с вторым входом реверсивного счетчика 9 и первым входом коммутатора 16, первым входом элемента

ИЛИ 13 и входом счетчика 17. Выход

D-триггера 12 соединен с третьим входом коммутатора 16 ° Элемент ИЛИ 13 по входу соединен с третьим входом реверсивного счетчика 9, а по второму входу — с выходом элемента сравнения 19.

Выход реверсивного счетчика 9 соединен с вторым входом блока вывода 11, D-триггер 14 по выходу соединен с четвертым входом коммутатора

16, а по первому входу — с выходом элемента И 15, первый вход которого соединен с выходом элемента 21.

Коммутатор 16 по первому и второму выходам соединен с первым и вторым входом записи-считывания блока памяти 18, а по третьему и четвертому — с первым входами адреса блока памяти 18, информационный вход которого соединен с выходом счетчика !7, выходом регистра 20 и вторым информационным входом элемента сравнения 19, первый информационный вход которого соединен с выходом блока памяти 18 и входом регистра 20.

Первый D-триггер 8 предназначен для формирования импульса в момент сканирования точки объединения верхних ответвлений; второй D-триггер 10для формирования импульса первой хорды; третий Р-триггер 12 — для формирования импульса совпадения задержанной хорды и текущей; четвертый D-триггер 14 — для формирования импульса окончания и задержанной, и текущей хорд.

Первые входы D-триггеров 12 и 14, подключены к входу С, а на входы

Р подано напряжение питания (не показано).

Начальная установка D-триггеров производится тактовыми импульсами сформированными программно-временным блоком 7, временное положение

1129633 которых определяется тактовыми импульсами t подаваемыми на второй вход формирователя видеосигнала 2 с программно-временного блока 7, По t производится привязка к такту видеосигнала, подаваемого с телевизионного датчика, т.е, начало и конец видеоимпульсов определяется, например, по переднему фронту импульса t . Импульсы 2 задержаны относительно импульсов

RS-триггер 21 устанавливается в исходное состояние любым прерыванием задержанного сигнала. 15

Блок памяти 18 содержит два независимых друг от друга оперативно запоминающих устройства (ОЗУ) 22 и 23, назначение которых — хранение номеров предыдущих и текущих хорд изображений объектов.

Коммутатор 16 предназначен при нечетном номере строки для записи информации, например, в ОЗУ 22 и считывания из ОЗУ 23, а при четном 25 номере строки — для записи информации в ОЗУ 23 и считывания иэ ОЗУ 22 и формирования адреса для выбора очередных ячеек памяти соответствующего ОЗУ, 30

Коммутатор содержит, например, триггер четности номера строки, элементы И, ИЛИ, два счетчика адреса (не показаны).

Счетчики адреса (СчА) устанавливаются в исходное состояние по каждому строчному синхроимпульсу.

Работа устройства заключается в следующем.

Телевизионный датчик 1 в соот- 40 ветствии с расположением объектов в поле наблюдения выдает видеосигнал, который подается на формирователь 2 видеосигнала, с выходом которого в соответствии с пересечением сканирующим лучом изображения объекта с привязкой к такту t, который подается с программно-временного блока .7, выдается видеоимпульс.

Если к моменту окончания видеоимпульса на выходе элемента задержки 3 нет сигнала, то срабатывает второй D-триггер 10, формируя импульс первой хорды (Х1). Сигнал К1 через элемент ИЛИ 13 поступает на вход прямого счета реверсивного счетчика 9 и одновременно на коммутатор "16 и счетный вход счетчика 17.

К содержимому счетчиков 9 и 17 добавляется 1.

Если к моменту окончания видеоимпульса на выходе элемента задержки 3 появляется сигнал, то RS-триггер 5 устанавливается в 1, а он, в свою очередь, устанавливает в

D-триггер 12, на выходе которого формируется импульс начала совпадения текущей хорды и задержанной (Х2), Если на непрерывный импульс текущей строки будет приходиться .два или более импульсов с выхода элемента задержки 3 (это возможно, когда два ипи более отдельных верхних ответвлений сходятся вместе, т.е, принадлежат одному объекту, что соответствует нескольким пересечениям сканирующего луча на предыдущей строке, одному пересечению на текущей строке), первый D-триггер 8 формирует и-1 импульсов объединения верхних ответвлений (ХЗ), где n — количество импульсов с выхода элемента задержки 3, приходящихся на непрерывный видеоимпульс текущей строки.

Сигналы Х3 подаются на вход обратного счета реверсивного счетчика 9, коммутатор 16 и управляющий вход блока сравнения 19.

В момент окончания и задержанного сигнала, и видеоимпульса RS-триггеры 5 и 21 устанавливаются в исходное состояние, в результате чего на выходе элемента И 15 появляется передний фронт импульса, по которому

D-триггер 14 формирует импульс окончания и задержанной, и текущей хорд (Х4) .

Если на непрерывный задержанный сигнал приходится несколько видео-: импульсов текущей строки (когда ответвления одного объекта направлены вниз), то по каждому совпадению формируется только импульс Х2 и их столько, сколько совпадений, а по окончании задержанного импульса и всех видеоимпульсов текущей строки формируется импульс Х4.

На фиг. 2 приведен участок телевизионного растра, включающий в себя три объекта, пересеченных строками. Утолщенными линиями показаны пересечения (хорды),, приведены точки формирования сигналов Х1, ХЗ и некоторые характерные точки для сигналов Х2 и Х4.

7 11

На коммутаторе 16 с поступлением по пятому входу каждого строчного синхроимпульса (ССИ) по счетному входу триггера четности производится фиксация четного и нечетного номера строки, сброс обоих счетчиков адреса (СчА) в нулевое состояние и в за- висимости от четности (нечеткости) номера строки — формирование команды считывания из ОЗУ 22 или ОЗУ 23 по нулевому адресу соответствующего

СчА и запись считанной информации в регистр 20, а по заднему фронту

ССИ вЂ” добавление 1 в соответствующий СчА.

Коммутатор 16 по сигналу Х1 производит запись из счетчика 17 в одно из ОЗУ блока памяти 18, а по сигналу Х2 — из .регистра 20, тем самым в .первом случае записывается порядковый номер первых хорд, а во втором присваивается текущей хорде номер связной хорды на предыдущей строке. В случае, когда на предыдущей строке имеется несколько хорд, связанных с текущей, текущей хорде присваивается номер первой связной хорды на предыдущей строке (так как сигнал Х2 сформирован только один раэ). В случаях, когда хорда на предыдущей строке связана с несколькими хордами текущей строки (случай нижних ответвлений), этим хордам присваиваются одинаковые. номера.

На фиг. 2 цифры над хордами обозначают их номера.

По сигналам ХЗ и Х4 коммутатор !6 производит считывание информации из соответствующего ОЗУ блока памя ти 18 в регистр 20, а по сигналу

ХЗ, кроме того, производится уменьшение на 1 по входу обратного счета содержимого реверсивного счетчика 9, сравнение числа, хранимого в регистре 20, считанного по Х4 или от предыдущего ХЗ (случай, когда на видеоимпульс текущей строки приходится

:более двух задержанных импульсов), и числа, считываемого из ОЗУ в дан29633 8 ный момент. В случае равенства чисел блок сравнения 19 через элемент ИЛИ 13 по заданному фронту сигнала Х3 подает импульс на вход прямого счета реверсивного счетчика 9, корректируя тем самым его содержимое.

Для нашего примера (фиг. 2) количество сигналов Х1 и Х3, по !

О которым производится прямой и обратный счет реверсивного счетчика 9, составляет соответственно десять и девять. На тринадцатой строке по двум сигналам ХЗ, при наличии на пре15 дыдущей строке хорд с одинаковыми номерами, происходит добавление в счетчик двух единиц, в результате содержимое его соответствует общему количеству объектов, в данном слу2р чае — трем.

В процессе нумерации хорд объектов по заднему фронту каждого из сигналов Х в соответствующей СчА коммутатора 16 добавляется 1, подготавливая тем самым адрес новых ячеек блока памятй 18.

В конце кадра содержимое счетчика 9 фиксируется на блоке вывода 11.

Таким образом, учитывая, что многие объекты, как правило, содержат отверстия, всевозможные внутренние включения, вырезы и т.п, введение в устройство для подсчета объектов, расположенных беспорядочно, двух

Р-триггеров, RS-. триггера, элементов И, ИЛИ, коммутатора, счетчика первых хорд, буферного регистра, блока сравнения и связей позволяет

40 в несколько раз повысить точность счета количества сложных объектов.

Кроме того, предлагаемое устройство, наряду с повышением точности счета количества объектов, может подсчитать количество, например, Отверстий, пазов, углублений в деталях, внутренних включений при анализе однородности жидкостей и твердых веществ и т.п.

1129633

1129633

Составитель Н. Ваганова

Редактор M. Циткина Техред А .Кикемезей КорректорВ. Гирняк

Заказ 9455/40 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4