Устройство для считывания контуров изображений объектов

 

Изобретение относится,к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания изображений объектов. Цель изобретения повышение быстродействия. Устройство для считывания контуров изображений объектов, содержащее датчик изображения , блок управления, первый и второй блоки памяти, первый счетчик и блок сопряжения с ЭВМ, включает пороговый элемент, элемент ИЛИ, первый и второй счетчики, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выходвидеосигнала датчика подключен к входу порогового элемента, выход строчных гасящих импульсов - к счетному входу первого счетчика и управляющему входу блока управления, выход тактовых импульсов датчика изображения соединен со счетным входом второго счетчика и тактовым входом блока управления. При этом блок сопряжения с ЭВМ содержит формирователь сигналов управления, формирователь сигнала разрешения, счетчик и буферную память, информационный вы-, ход которой является выходом устройства . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. SS (Л

(g1)g G 06 К 9/46! ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Ф /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ (®) fQ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ вЂ” РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4678504/24 (22) 14.04.89 (46) 30.10.91. Бюл. К - 40 (71) Сибирский физико-технический ин-. ститут им. В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им. В.В.Куйбышева и Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники

j(72) Г,И.Неруш, С.Я.Пашнев, В.И.Сы.рямкин, В.С.Титов и А.А.Фомин. (53) 681.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 10139889 кл. G 06 К 9/46, 1982 °

Заявка Японии Ф 59-22994, кл. G 06 К 9/46, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЬ1ВАНИЯ КОНТУРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится,к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания изображений объектов. Цель изобретения—

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания . изображений объектов, находящихся в рабочей зоне промышленного робота, при автоматизации производственных процессов.

Цель изобретения — повьппение быстродействия устройства.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит датчик 1 изображения, пороговый элемент 2, первый

:одновибратор 3, второй одновибратор

„.,80„„1688265 А 1

2 повьппение быстродействия. Устройство для считывания контуров изображений объектов, содержащее датчик изображения, блок управления, первый и второй блоки памяти, первый счетчик и блок сопряжения с ЭВМ, включает пороговый элемент, элемент ИЛИ, первый и второй счетчики, первый и второй элементы

ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ. Выход видеосигнала датчика подключен к входу порогового элемента, выход строчных гасящих импульсов — к счетному входу первого счетчика и управляющему входу блока управления, выход тактовых импульсов датчика изображения соединен со счетным входом второго счетчика и тактовым входом блока управления. При этом блок сопряжения с ЭВМ содержит формирователь сигналов управления, формирователь сигнала paspemeHHR, счетчик ,и буферную память, информационный выход которой является выходом устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.,4, первьпr 5 и второй 6 элементы ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ, первый блок памяти 7, элемент ИЛИ 8, формирователь 9 управляющих сигналов, второй блок 10 памяти, первый счетчик 11, формирователь 12 сигнала разрешения, второй счетчик 13, блок 14 управления, буферную память 15 и счетчик 16.

Формирователь 9 управляющих сигналов, формирователь 12 сигнала разре- . шения, буферная память 15 и счетчик 16 входят в состав блока 17 сопряже-. ния с ЭВМ (обведен пунктирной линией).

1688265

Выход видеосигнала с датчика 1 изображения подключен к входу порогового элемента 2„ выход которого соединен с запускающими входами одновибраторов 3 и 4. 5

Выход одновибратора 3 подключен к одним из входов элементов ИСКЛК1ЧАК!ЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 и третьему управляющему входу первого блока 7 памяти.

Выход второго одновибратора 4 сое—

10 динен с другим входом элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, выход которого соединен с входом элемс нта ИЛИ 8, выход элемента 6 соединен с вторым входом

15 элемента 8, выход которого подключен, к входу формирователя 9. Выход первого блока 7 памяти подключен к первому управляющему входу в тор ого блока 10 памяти, выход которого соединен с входом элемента 6, выход кадровых га- 20 сящих импульсов датчика 1 подключен к входам счетчика 11 и формирователя сигнала разрешения 12, вь ;одом соеди1ненного с входом формирователя 9, вы1ход которого подключен к второму вхо—

25 ду формирователя I 2,. выход строчных гасящих импульсов датчика 1 сое цине H с соответствующими входами счетчиков и блока 14 управления. Выход счетчика 13 подключен к информационным вхо- 3о дам блока 14 управления, блока 7, блока 10 и буферной памяти 15 и адресным входам блока 7 и блока 10. Выход блока 14 упрызления подключен к установочному входу счетчика 13, а двумя другими выходами — к управляющим входам блока 7 памяти, а двумя другими выходами — к управляющим входам блока 10 памяти, Выход тактовых импульсов датчика 1 coåöèíåн с такто- 40 выми входами элемента 9, счетчика 13 и блока 14 управления, выход счетчика 11 подключен к в горому информационному входу буферной памяти I5, третий информационный вход которой под- 45 ключен к выходу счетчика 16, установочным входом, обьециненным с установочным входом счетчика 16, — к выходу формирователя 9, пятым, шестым, седьмым входами — к )зыходам формировате— ля 9, отдельный выход которого подключен к счетному входу счетчика 16, управляющий выход которого соединен с соответствующим входом формирователя 9. Выход буферной памяти 15 является информационным выходом устройства. формирователь 9 управляющих сигналов содержит канальные приемники I, не показаны), которые принимают из канала ЭВМ 12 разрядов адреса и сигналы:

ВУ вЂ” сигнал обращения ЭВМ к внешнему устройству, СИА — сигнал синхронизации активного устройства; ВЫВОД вЂ” сигнал передачи данных внешнему устройству; ВВОД вЂ” сигнал передачи данных из внешнего устройства.

Устройство работает следующим образом.

Когда по программе пользователя необходимо осуществить ввод изображения рабочей эоны, ЭВМ переходит к выполнению подпрограммы обслуживания внешнего устройства. Коды команд, поступающие из 3BN расшифровываются формирователем 9 управляющих сигналов и обеспечивают следующую последовательность операций: сброс счетчика

16, стирание содержимого буферной па-. мяти 15; сброс счетчика 16, запись в память 15 номеров строк и столбцов контура изображения, сброс счетчика 16; выборка информации из памяти

15 в ЭВМ.

В режиме сброса в исходное состояние сбрасывается счетчик 16 и таким образом обеспечивается обращение к буферной памяти 15 всегда с первой ячейки, В режиме стирания содержимого буферной памяти 15 формирователь 9 управляет работой памяти 15 так, что по всем адресам, задаваемым счетчиком

16, производится запись константы.

Перед режимом записи необходимо осуществить сброс счетчика 16 для того, чтобы запись происходила с первой ячейки памяти 15. В этом режиме формирователем 9 вырабатываются импульсы Стирание, закрывающие информационные входы памяти 15. Длительность цикла "Стирание" определяется объемом памяти 15, а в итоге„ разрядностью счетчика 16, причем по завершении цикла Стирание" с последнего разряда счетчика 16 в формирователь 9 поступает уровень, который сбрасывает его в исходное состояние.

По завершении цикла Стирание" во всех ячейках буферной памяти 15 записывается одна и та же информация.

В режиме записи устройство работает синхронно с датчиком 1 изображения ° В процессе работы устройство выделяет контуры изображения объектов, записывает их в память 15. Датчик 1 изображения воспринимает оптическое изображение участка рабочей зоны. Это его выходе задержана на длительность одной строки. Задержанная информация поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, на второй вход которого поступает сигнал с одновибратора 3. Ь результате на выходе элемента

6 осуществляется выделение несовпадающих частей реализаций сигналов на двух соседних строках, а в итоге, происходит формирование горизонтальных частей контуров объектов ° Сигналы с выходов элементов 5, 6 поступают на входы элемента ИЛИ 8, на выходе которого формируются контуры изображения объектов. С выхода элемента ИЛИ 8 сигналы, соответствующие элементам контура, поступают в формирователь 9 и разрешают прохождение ТИ с датчика на память 15 и счетчик 16 во время действия импульса разрешения выборки, поступающего с формирователя 12. Импульсы длительностью, равной времени считывания одного кадра изображения,. вырабатываются синхронно с работой датчика 1. Управляющие импульсы разрешают запись в память 15 по адресам, сформированным счетчиком 16, информации со счетчиков 11 13, представляющей собой номер строки и столбца элемента контурного изображения объекта.

В режиме выборки -устройство работает следующим образом.

Заметим, что перед режимом вйборки осуществляется сброс счетчика 16 аналогично описанному. Код операции вы борки, поступающий из канала ЭВМ, расшифровывается и формируется кратковременный импульс, который поступает в память 15 и счетчик 16. Управляющими сигналами разрешается чтение из памяти 15 по адресу, сформированному счетчиком 16 (в данном случае равном единице).

Считанные номера строки и столбца поступают в канал ЭВМ и уже в 3ВМ программно сравниваются с константой.

Если считанное содержимое ячейки не равно константе (что соответствует занятой ячейке), то по команде управление передается операции "Выборка".

И так до тех пор, пока все номера столбцов и строк контура не будут выбраны. Как только содержимое ячейки будет равно константе (что соответствует незанятой ячейке), режим выборки прекращается. 3ВМ переходит от подпрограммы обслуживания внешнего уст1688265 изображение преобразуется датчиком 1 в последовательность электрических сигналов.

Видеосигнал поступает на пороговый элемент 2, строчный гасящий синхроимпульс поступает на счетчик 11 и блок

14 управления, кадровый гасящий импульс (КГИ) подается на счетчик 11 и формирователь 12 сигнала разрешения выборки кадра, а тактирующий синхроимпульс (ТИ) подается на счетчик 13 и формирователь 9.

После порогового элемента 2 формируется бинарный сигнал в виде пачек импульсов, поступающий на одновибраторы 3 и 4, которые обеспечивают расширение каждого импульса из пачки так, что соседние импульсы, находящиеся на расстоянии не более длитель- 20 ности одного тактирующего импульса датчика 1, "сшиваются" (соединяются задний и передний фронты соседних импульсов, соответственно), а находящиеся на расстоянии больше длительности одного импульса не "сшиваются

Причем одновибратор 3 запускается передним фронтом каждого импульса пачки, одновибратор 4 — задним фронтом каждого импульса пачки. 30

Таким образом, реализации сигналов на выходах одновибраторов 3, 4 оказываются сдвинутыми.на длительность одного импульса в пачке. С выходов одновибраторов 3, 4 сигналы поступают 35 на раздельные входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, на выходе которого формируются импульсы, соответствующие вертикальным границам реализации видеосигнала. На выходе элемента 5 фор- 40 мируется сигнал, характеризующий вертикальные границы изображения объектов. Сформированный одновибратором 3 сигнал подается также на информационный вход буферной памяти 7, информа- 45 ция с выхода которой поступает по информационному входу в блок 10 памяти.

Блок 14 управления так организует режим работы блоков 7, 10, что запись сигналов в блок 7 по адресу, сформи- 50 рованному счетчиком 13, и чтение сигналов из. блока 10 по адресу, сформированному счетчиком 13, производятся синхронно и с информационной частью строки, а чтение информации из блока

7 и запись информации B блок 10 производятся в период отсутствия информации на строке. Таким образом, в режиме чтения из блока 10 информация на

1688265 ройства к основной программе пользователя.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает более высоким быстродействием.

Формула иэ обретения

1. Устройство для считывания контуров изображений объектов, содержащее датчик иэображения, блок управленИя, первый и второй блоки памяти, первый счетчик и блок сопряжения с

ЭВМ, выход которого является информационным выходом устройства, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит пороговый элемент, элемент

И11И, первый и второй одновибраторы, второй счетчик .первый и второй эле20 менты ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый выход датчика изображения подключен к первому входу порогового элемента, вто рой вход которого является управляющим входом устройства, а выход соединен с запускающими входами первого и второго одновибраторов, второй выход датчика изображения подключен к счетному входу первого счетчика и управляющему входу блока управления, третий выход датчика иэображения соединен с тактовым входом блока сопряжения с ЭВМ, счетным входом второго сЧетчика и тактовым входом блока управления, четвертый выход датчика изображения подключен к установочному входу первого счетчика и первому управляющему входу блока сопряжения с ЭВМ, первый информационный вход которого, соединенный с информационным 4О входом блока управления и адресными входами первого и второго блоков памяти, подключен к выходу второго счетчика, первый выход блока управления соединен с установочным входом второго счетчика, второй и третий выходы блока управления подключены соответственно к первому и второму управляющим входам первого блока памяти, выход которого соединен с инфор- 50 мационным входом второго блока памяти, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к .четвертому и пятому выходам блока управления, выход первого счетчика соединен с вторым информационным входом блока сопряжения с ЭВМ, третий информационный вход которого является информационным входом устройства, выход второго одновибратора подключен к первому входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого, соединенный с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ и третьим управляющим входом первого блока памяти, подключен к выходу первого одновибратора, выход второго блока памяти соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАКП!ЕЕ ИЛИ, а выход элемента ИЛИ подключен к второму управляющему входу блока сопряжения с ЭВМ.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок сопряжения с ЭВМ содержит формирователь управляющих сигналов, счетчик, формирователь сигнала разрешения и буферную память, выход которой является информационным выходом блока, а первый и второй информационные входы которой являются первым и вторым информационными входами блока, третьим ин- формационным входом которого является информационный вход формирователя управляющих сигналов, тактовый вход которого является тактовым входом блока, первым и вторым управляющими входами которого являются соответственно первый управляющий вход формирователя сигнала разрешения и первый управляющий вход формирователя управляющих сигналов, второй управляющий вход которого подключен к выходу формирователя сигнала разрешения, второй управляющий вход которого соединен с одним из выходов формирователя управляющих сигналов, другие выходы которого подключены соответственно к счетному и установочному входам счетчика и управляющим входам памяти, адресный вход которой соединен с одним иэ выходов счетчика, другой выход которого подключен к третьему управляющему входу формирователя управляющих сигналов.

1688265

Составитель T.Íè÷èïîðîâè÷

Техред М.Дидык Корректор H,Ревская

Редактор М. Келемет

Заказ 3710 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101