Устройство для распознавания прямого края объекта

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах распознавания изображений. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит телевизионный датчик, аналого-цифровой преобразователь, блок элементов И, сумматоры, умножители, вычитатели, делители, блок синхронизации, блок управления, квадраторы, регистры, блоки сравнения, ключи. В зависимости от сигнала управления, появляющегося на блоке сравнения, на выходе устройства распознавания появляются параметры k и В, либо параметры k :и В . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аю В0 ии (51)5 G 05 К 9/00

ФееФ Ф

Ф 4

С5

Ю

4h

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ . 00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4423952/24 (22) 12. 05. 88 (46) 29.02.92. Бюл. Р 8 (72) А.Н.Сергушичев (53) 681.327.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1е 947882, кл. G 06 K 9/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1439636, кл. G Об К 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ПРЯИОГО КРАЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может

/ г

Изобретение относится к автоматике ,и вычислительной технике и может быть использовано в .системах распознавания изображений.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства..

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 элементов И, первый сумматор 4, второй умножитель 5, второй сумматор 6, пятый умножитель 7,. первый умножитель 8, первый вычиту тель 9, первый делитель 10, блок,11 синхронизации, блок 12 управления, пятый 13 и четвертый 14 сумматоры, третий сумматор 15, третий умножитель

16, четвертый умножитель 17, шестой умножитель 18, второй делитель 19, первый квадратор 20, второй вычита- ,.тель 21, второй квадратор 22, третий вычитатель 23, первый 24, второй 25, 2 быть использовано в системах распознавания изображений. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит телевизионный датчик, аналого-цифровой преобразователь, блок элементов И, сумматоры, умножители, вычитатели, делители, блок синхронизации, блок управления, квадраторы, регистры, бло-, ки сравнения, ключи. В зависимости от сигнала управления, появлякицегося на блоке сравнения, на выходе устройства распознавания появляются параметры

k и В, либо параметры k и В . 1 ил.

1 t третий 26 регистры, первый 27, второй 28 и третий 29 блоки сравнения, шестой 30, седьмой 31 и восьмой 32 сумматоры, четвертый вычитатель 33, седьмой умножитель 34, первый 35 и второй 36 ключи. Описание блока 11 синхронизации — см. Кондратьев А.Г., Лукин М.И., Техника промышленного те-, левидения, Л., 1970, с. 249, 250.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии первый выход устройства с помощью второго ключа 36 подключен к выходу первого делителя

„. 10, а второй выход устройства первым ключом 35 подключен к выходу второго делителя 19 ° В первый регистр 24 заносится число 1, во второй регистр

25 — число п+1, где п — размер растра, в третий регистр 26 — число 1.

С помощью блока 12 управления выбирается некоторый фрагмент из и:<и растровых элементов в интересующей нас области телевизионного изображе-, ния объекта. Для этого в блок 12 уп равления заносится информация о размерах фрагмента и координатах X„>< и

Y левого верхнего угла фрагмента

Н»»4 относительно системы координат, связанной с телевизионным растром, в которой ось ординат направлена вдоль направления строчной развертки, а ось абсцисс- перпендикулярно направлению сТрочной развертки. В выбранном фраг менте координаты точек, принадлежащие Прямому краю объекта, связаны между собой линейной зависимостью

Y = kX + В.

В устройстве параметры k и В определяются в соответствии с выражениями .

l1, и и п.ЕХӄ— K Х ZYх 20

nQX> — (;Х)

Ke1 х=» и и и

ЕХ KYx K Хумкх 25 в - --"=- "= „"=- — — "=- —, (г)

n, Х вЂ” (,. >, Х) х=» где Х вЂ” текущий номер строки в пределах вертикального размера анализируемого фрагмента, 30 принимающий значения от 1 до п с частотой строчной развертки, У вЂ” накопленное значение сигнаК лов телевизионного двухграда- 35 ционного изображения в пределах горизонтального размера фрагмента в направлении строчной развертки для каждого значения Х = 1,n. 40

При вычислении параметров k и В . происходит определенное взаимодействие блоков, входящих в устройство.

Телевизионный датчик 1 в соответствии с синхроимпульсамиp поступающими с 45 блока 11 синхронизации, формирует телевизонное из» бражение объекта.

Аналого-цифровой преобразователь

2 квантует сигнал с выхода телевизии и онного датчика 1 на два уровня 0 и

"1". Одновременно тактовые и строчные синхроимпульсы с блока 11 синхронизации поступают на первый и второй вхо-; ды соответственно блока 12 управле- ния в котором производится их подЭ

55 счет. Как только количество строчнь»х импульсов становится равным Xq»»»,, в блоке 12 управления начинается формирование в двоичном коде сигналов, со1716549 4 ответствующих величинам Х вЂ” 1,п. Эти сигналы последовательно с частотой строчной развертки появляются на девятом выходе блока 12 управления до тех пор, пока количество строчных импульсов не превышает величину Х +.

+ п, По достижении равенства количества тактовых импульсов двоичному коду

Yä»»»» и при наличии нулевого сигнала

Х тактовые импульсы начинают поступать через первый выход блока 12 управления на входы стробирования блока 3 элементов И и сумматора 4 и,на информационный вход сумматора 31. Тактовые импульсы разрешают прохождение сигнала с аналого-цифрового преобразователя 2 через блок 3 элементов И на сумматор 4. Как только количество тактовых импульсов превысит величину

7 »,»», + n, блок 12 управления запрещает прохождение тактовых импульсов на блок 3 элементов И и сумматор 4.

В этот момент времени для определенной строки фрагмента с номером Х в первом сумматоре 4 будет находиться соответствующий сигнал Ух, Первый квадратор 20 возводит в квадрат сигнал Х с девятого выхода блока 12 управления, то есть вычисляет Х, Х =

I u.

По сигналу с второго выхода блока

12 управления второй сумматор 6 вычисляет сумму накопленных значений и

Y,,то есть Р У„, четвертый сумматор х у х=»

14 вычисляет сумму значений Х, то

»» есть QX пятый сумматор 13 вычисх=1 ляет сумму значения Х, то есть »» Х, х=» второй умножитель,5 выполняет операцию перемножения Х íà Ух, то есть » формирует 1 7, 2 Y,...., n ° У,. По сигналу с шестого выхода блока 12 управления сбрасывается первый сумматор

4, По сигналу с третьего выхода блока 12 управления третий сумматор 15 вычисляет сумму значений YKX„ то есть и

K X Y . По сигналу с четвертого выK

)t-1 хода блока 12 управления первый умножитель 8 выполняет операцию перемножения сигналов с выходов второго сумматора 6 и пятого сумматора 13, то и и есть формирует, Х - ?„7„, третий умх-» . »=» ножитель 16 выполняет операцию перемножения сигналов с выходов третьего

1716549 с блока 3 элементов И. Если число тактовых импульсов, накопленных в сумматоре 31, становится равным п то на выходе третьего блока 29 сравнения появляется стробирующий импульс, pas решающий суммирование в сумматоре 30 сигналов, поступающих с блока 3 эле-. ментов И. Сумматор 31 сбрасывается по окончании каждой строки по сигналу сброса, поступающему с шестого выхода блока 12 управления.

Таким образом, к моменту окончания сканирования в телевизионном датчике выбранного фрагмента иэображения в

Сумматоре 30 будет записано число А отсчетов двухградационного изображения в первом столбце фрагмента, а в сумматоре 32. — число А отсчетов .в

Ь последнем столбце фрагмента. Эти числа сравниваются в блоке 28 сравнения по сигналу стробирования, поступающему с четвертого выхода блока 12 управления. Если А А,, то сигнал управления, появляющийся на выходе блока 28 сравнения, оставляет ключи 35 и 36 в исходном состоянии, то есть . на выходах устройства. распознавания появляются параметры k и В. Если

А <(А„, то сигнал управления с выхо да блока 28 сравнения переводит ключи

35 и 36 в противоположное состояние.

В этом случае сигнал с выхода делителя 10 поступает на умножитель 34, где вычисляется параметр k = -k, а сигнал с выхода делителя 19 поступает на вычитатель 33, где вычисляется параметр В = п + 1 — В.. Таким образом, в зависимости от сигнала управления, 1 появляющегося на выходе блока 28

;сравнения, на выходе устройства распознавания появляются либо параметры

К и В, либо параметры к и В . При-! ведение устройства в начальное положение производится по сигналу сброса, % формируемому блоком 12 управления на седьмом выходе. Процесс распознавания прямого края объекта заканчивается.

Устройство для распознавания прямого края объекта, содержащее последовательно соединенный телевизионный датчик, аналого-цифровой преобразователь, блок элементов И, первый сумматор, второй, третий и четвертый сумматоры, первый умножитель, первый вычитатель и первый делитель, после15 и пятого 13 сумматоров, то есть

n n формирует, ХУ„,>, Х, четвертый умх1 Хн ножитель 17 выполняет операцию пере5 множения сигналов с выхода четверто« го сумматора 14 и с восьмого выхода, блока 12 управления, то есть формируИ ет п g X, пятый умножитель 7, выполХ 10 няет операцию перемножения сигналов с выходов второго б и четвертого 14

И сумматоров, то есть формирует „ Х -к и к=1.

Х,ЯУ,, шестой умножитель 18 выполня- 15 х= ет операцию перемножения сигналов с выхода третьего сумматора 15 и с вось-, мого выхода блока 12 управления, то

И есть формирует и °,О, ХУх. Квадратор( х=>

22 возводит в квадрат сигнал с выхода пятого сумматора 13 то есть вычисляИ и ет,Я Х . Первый вычитатель 9 форми-.

Х=< рует сигнал, соответствующий числитеп n

l1 . лю п, 0 XY —,-, XYХ, Х выражения

Х=1 Х=! Х= 1 для параметра k. Второй вычитатель 21 формирует сигнал, соответствующий и- И . 3.0 числителю Q Х, Y „-,, XY„ "„Õ к=1 . х=1 . к= х= выражения для параметра В. Третий вычитатель 23 формирует сигнал, соотИ ветствующий знаменателю п Х

И Хi . .35 — (Х)2 в выражениях для k и В. По к=< сигналу с пятого выхода блока 12 управления первый делитель 10 выполняет операцию деления кода сигнала с выхода первого вычитателя 9 на код сигна40 ла с выхода третьего вычитателя 23, то есть вычисляет параметр k второй делитель 19 выполняет операцию деле- ния кода сигнала с выхода второго вычитателя 21 на код сигнала с выхода 45 третьего вычитателя 23, то есть вычисляет параметр В.

Одновременно со взаимодействием блоков 1-23, вычисляющих параметры k и В, происходит определенное взаимодействие блоков 24-36. Тактовые импульсы, поступающие с первого выхода блока 12 управления, накапливаются в седьмом сумматоре 31. Если их чис-,. ло равно 1, то на выходе первого бло- 55 ка 27 сравнения появляется стробйрую-.щий импульс, разрешающий суммирование в сумматоре 30 сигналов, поступающих

Формула изобретения

171654 довательно соединенные пятый сумматор и второй квадратор, пятый умножитель, первый вход которого соединен с .выходом второго сумматора, второй вход » с выходом четвертого сумматора, а выход - с первым входом второго вычитателя, второй вход которого соединен с выходом третьего умножителя, а выход — с первым информационным входом второго делителя, выход второго квад" ратора соединен с первым входом третьего вычитателя, выход которого соединен с вторыми= входами первого и второго делителей, второй вход третьего вычитателя соединен с выходом четвертого умножителя, тактирующие входы четвертого и шестого умножителей соединены с четвертым выходом блока управления, первые информационные входы соединены с выходами четвертого и третьего сумматоров, а вторые информационные входы соединены с пятым выходом блока управления, тактирующие входы второго блока срав- 25 нения, первого,. пятого и третьего умножителей соединены .с четвертым выходом блока управления,. выход второго регистра соединен с первым входом четвертого вычитателя, выход которого соединен с первым информационным входом первого ключа, выход которого является первым выходом устройства, выход второго делителя соединен с вторым входом четвертого вычитателя и с вторым информационным входом пер— 35 вого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока с сравнения, восьмой выход блока управления соединен с тактирующими входами первого и второго делителей, последо40 вательно соединенные первый регистр, первый блок сравнения и шестой сумматор, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, входы "Сброс второго, третьего, четверИ 45 того, пятого и шестого сумматоров соединены с седьмым выходом блока управпения, вход стробирования третьего сумматора соединен с третьим выходом блока управления, а информацион- 50 иый вход соединен с. выходом второго умножителя, вход стробирования второго четвертого.и пятого сумматоров и второго умножителя соединены с вторым выходом блока управления, вход стро- 55 бирования первого сумматора и вторые входы элементов И блока соединены с первым выходом блока управления, 8

/ вход "Сброс" первого сумматора соединен с шестым выходом блока управле-ния, первый информационный вход второго умножителя соединен с выходом первого сумматора, второй информаци.онный вход второго умножителя и информационные входы пятого сумматора и первого квадратора соединены с девятым выходом .блока управления, выход первого квадратора соединен с информационным входом четвертого сумматора, информационные входы третьего умножителя соединены с выходами третьего и пятого сумматоров, второй информационный вход первого умножителя соединен с выходом пятого сумматора, выход шестого умножителя соединен с вторым входом первого вычитателя, первый выход блока синхронизации соединен с тактирующим входом телевизионного датчика, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока синхронизации соединены с первым-четвертым тактирующими входами блока управления информационный вход шестого сум) матора соединен с выходом блока элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я ,тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные седьмой сумматор, третий блок сравнения,и восьмой сумматор, выход которого соединен с вторым информационным входом второго блока сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом седьмого сумматора, второй формационный вход восьмого суммато,ра соединен с выходом блока элементов

И, а вход "Сброс" - с седьмым выходом блока управления, информационный вход ! седьмого сумматора соединен с первым выходом блока управления, а вход

"Сброс" - с шестым выходом блока управления, второй вход третьего блока сравнения соединен с пятым выходом !

) блока управления, вход "Сброс восьмого сумматора соединен с седьмым выходом блока управления, последовательно соединенные третий регистр, седьмой умножитель и второй ключ, выход которого является вторым выходом устройства, второй вход седьмого умножи,теля и второй информационный вход второго ключа соединены с выходом перво. го делителя, управляющий вход второго ключа соединен с выходом второго блока сравнения.

1716549

Составитель A.Ãëîòîâ

Редактор Т.Лошкарева Техред A,Kðäð óK Корректор М. Самборская

Заказ 615 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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