Устройство для счета числа объектов,расположенных беспорядочно

 

Союз Советских

Социалистических

Ресиублин

О П И С А Н И Е < >894757

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОз СКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 250480 (21) 2921397/18-24 (5I)М. Кл.

С Of) M 11/02 с присоединением заявки М

Рзеудвротвенный квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.81, Бюллетень Эй 48 (3) уд 21 ° 37 . 32 (088. 8) ао аелеи изобретений н открытий

Дата опубликования описания 30.1231 (72) Авторы изобретения

Г. С. Новиков и В. А. Максимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ЧИСЛА 08bEKTOB, РАСПОЛОЖЕННЫХ БЕСПОРЯДОЧНО

Изобретение относится к телевизи"1 .,омно-вычислительной автоматике и может быть использовано для счета числа объектов (различного рода частиц, кровяных телец, микроорганизмов, деталей на конвейере и т.д.), находящихся в поле наблюдения.

Известен телевизионный счетчик объектов, состоящий из телевизионного датчика, преобразующеro путем сканирования изображение объектов в серию видеоимпульсов, отображающих их число, форму, размеры и т.д., и анализирующе-индикаторного устройства, выдающего необходимые контрольные данные (1 1.

Недостаток данного устройства -.

15 низкая точность счета.

Наиболее близким к предлагаемому является счетчик микрочастиц, содержащий телевизионный датчик, вход и вы20 ход которого соединены с выходом и входом блока согласования, второй выход которого подключен к блоку контроля, блоку формирования видеоимпульсов и

2 блоку программного управления, выход которого соединен с управляющим входом блока вывода и установочным вхо-. дом реверсивного счетчика, выход ко" торого подключен к информационному входу блока вывода, выход блока формирования видеоимпульсов соединен с первым входом первого элемента И, первым входом элемента И-НЕ и входом первого элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И, В из ве ст ном счет чи ке находит ся разность между числом пересечений изображения объектов и числом совпадений однотонных сигналов от двух смежных строк. Работа данного счетчика заключается в следующем. Видеосигнал, снимаемый через блок канала с телевизионной камеры, поступает на блок форми894757 рования видеоимпульсов, которые формируются в соответствии прохождения луча по объектам. Сформированные видеоимпульсы поступают непосредственно на первый двоичный счетчик, линию задержки и схему совпадения, с выхода которой видеоимпульсы, а случае совпадения с видеоимпульсом предыдущей строки, поступают на второй двоичный счетчик. По окончании кадра 1О

:производится вычитание содержимого первого счетчика из второго. Эта разность фиксируется индикатором на цифровом табло и соответствует количеству объектов в поле наблюдений (23. 15

Недостатки известного устройствабольшой объем оборудования и большое время счета (несколько периодов кадровой раз верт ки ).

Цель изобретения - упрощение уст- щ ройства и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для счета числа объектов, расположенных беспорядочно, со- у5 держащее телевизионный датчик, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока согласования, второй выход которого подключен к блоку контроля, блоку формирования видеоимпульсов и блокуФпрограммного управления, выход которого соединен с управляющим входом блока вывода и установочным входом реверсивного счетчика, выход которого под35 ключен к информационному входу блока вывода, выход блока формирования видеоимпульсов соединен с первым входом первого элемента И, первым входом элемента И-НЕ и входом первого эле40 мента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к вичитающему входу реверсивного счетчика, сум45 мирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И, введены блок анализа, второй элемент задержки и RS-три ггер, первый вход блока анализа соединен с выходом блока формирования видеоимпульсов и первым установочным выходом RS-триггера, второй вход блока анализа подключен к выходу первого элемента задержки, а выходк третьему входу первого элемента И, выход элемента И-НЕ соединен со вторым установочным входом RS-триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемент а И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства.

Схема включает телевизионный датчик 1„блок 2 согласования, блок 3 контроля, блок 4 формирования видеоимпульсов, первый элемент 5 задержки на строку, блок 6 анализа, элементы

И 7 и 8, второй элемент 9 задержки, элемент И-НЕ 10, RS-триггер 11, реверсивный счетчик12, блок 13 программного управления, блок 14 вывода.

Теле визио нный датчи к 1, по входу и выходу соединен с блоком контроля

3,- блоком 4 формирования видеоимпульсов, блоком 13 программного управления, выход которого соединен с управляющим входом блока 14 вывода и установочным входом реверсивного счетчика 12, выход которого заведен на информационный вход блока 14 вывода, выход флока 4 формирования видеоимпульсов соединен с первым входом блока 6 анализа, первым входом элемента

7, первым входом элемента И-НЕ 10, входом второго элемента 9 задержки, R-входом RS-триггера 11 и входом ïåðвого элемента 5 задержки, выход которой соединен со вторым входом элемента И-КЕ 10, вторым входоФ элемента

И 7 и вторым входом блока 6 анализа,, выход которого заведен на третий вход элемента И-НЕ 10, выход которого заведен на вычитающий вход реверсивного счетчика 12, выход элемента И-НЕ 10 соединен с R-входом RS-триггера, единичный выход которого заведен на первый вход второго элемента И 8, второй вход которого соединен с выходом второго элемента 9 задержки, а выход " с суммирующим входом реверсивного счетчика 12, Блок 6 анализа предназначен для формирования сигнала разрешения только в том случае, если видеоимпульс последующей строки приходит раньше задержанного видеоимпульса предыдущей и сигнала запрета, и в случае одновременного прихода нового видеоимпульса и видеоимпульса предыдущей строки с первого элемента задержки

5 или прихода задержанного видеоимпульса раньше видеоимпульса новой строки.

8 качестве блока б анализа можно применить D-триггер, который полностью отвечает требованиям указанных условий. В этом случае первым входом

94757 4

5 8 блока анализа являются R и 0-выходь

О-триггера, вторым - вход С, а выходом - единичное плечо О-триггера.

Время задержки второго элемента задержки 9 равно сумме времени задерж ки при включении элемента И-НЕ 10 и триггера 11, которое необходимо для задержки видеоимпульса до включения элемента И-НЕ 10 и триггера 11.

Блок 13 программного управления в соответствии импульсов разверток вырабатывает сигналы сброса реверсивного счетчика 12 и синхронизирует работу блока 14 вывода. В качестве блока вывода могут быть использованы ,как устройство индикации, так и другие регистрирующие устройства. Реверсивный счетчик 12 устанавливается в

"0" в начале каждого кадра или один раз за несколько кадров. Триггер блока б анализа и триггер 11 любым прерыванием видеоимпульсов устанав !и ваются в исходное состояние, а именно триггер блока 6 анализа - в нулевое, а триггер 11 - в единичное, Устройство работает следующим образом.

На выходе блока согласования 2 в соответствии с расположением объектов в поле наблюдения телевизионного датчика 1 выдается видеосигнал. который подается на блок 3 контроля и блок 4, с выхода которого в соответствии с пересечением сканирующим лучом изображения объекта выдается видеоимпульс, который, в случае отсутствия на выходе первого элемента

6 задержки задержанного импульса предыдущей строки через второй элемент задержки 9 и второй элемент И 8 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика. 12. С приходом нового видеоимпульса в соответствии с новым объектом или выступом сложного объекта на счетчике 12 повторяется добавление нового импульса (импульсов} и т.д.

В случае одновременного прихода нового видеоимпульса и импульса предыдущей строки с первого элемента 5 задержки или прихода задержанного видеоимпульса раньше видеоимпульса новой строки, но при соблюдении критерия частичного перекрытия, запрещается прохождение видеоимпульса через элемент И 8. В случае прихода видеоимпульса раньше задержанного через элемент И 8 на реверсивный счетчик 12 добавляется импульс, триггер

55 блока 6 анализа по переднему фронту задержанного импульса устанавливается в "1" и, тем самым, через элемент

И.7 на вычитающий вход счетчика 12 поступает ймпульс, содержимое которого уменьшается .на 1. При дальнейшем пре-. рывании задержанных импульсов при непрерывном видеоимпульсе через первый элемент И 7 на вычитающий вход добавляются импульсы.

Для более наглядной работы схемы . рассмотрим процесс счета на примере сложного объекта, приведенного на фи r. 2.

При прохождении первой строки пересечения с объектом нет, поэтому схема находится -в исходном состоянии.

На второй строке от среднего выступа через элемент И 8 в реверсивный счетчик 12 записывается "1". На третьей строке от левого выступа опять в счетчик 12 записывается "1", от среднеговидеоимпульс появляется одновременно с задержанным от второй строки, поэтому три г ге р 11 у стан авли вает ся в нулевое состояние и тем самым запрещает прохождение видеоимпульса через схему И 8. Триггер 6 не изменяет своего состояния и не освобождает элемент И 7 от запрета. При пересечении сканирующим лучом правого выступа в реверсивный счетчик 12 записывается третий импульс. На 4, 5 и 6 строках

cocToRHHc счетчика 12 не изменяется.

Если же считат ь, что видеоимпул ьс от правого выступа приходит раньше, чем задержанный от З-ей, затем 5-ой и

6-ой строк, тогда вначале через элемент И 8 на счетчик 12 добавляют "1", а с приходом задержанных импульсов через элемент И 7- вычитаются. На 7-ой строке в первый момент задержанный импульс совпадает с видеоимпульсом и поэтому запись не происходит. С приходом переднего фронта задержанного импульса от среднего выступа при непрерывном видеоимпульсе данной строки

D-триггер б устанавливается в "1", тем самым счетчик 12 отрабатывает на

"1" обратно, а с приходом переднего фронта задержанного импульса от пра-. вого выступа отрабатывает еще раз.

На восьмой строке формирование импульсов счета не будет. На девятой строке видеоимпульс приходит немного раньше и поэтому через элемент И 8 в счетчик 12 добавляется "1", но с приходом задержанного импульса (переднего,фронта от .левого выступа) 7

D-триггер блока 6 анализа устанавливается в "1" и тем самым через элемент И 7 в реверсивном счетчике 12 отнимается "1".

При прохождении импульса от первого горизонтального выступа на элемент И 8 подаегся сигнал запрета с триггера 11, установленного в нулевое состояние предыдущим совпадением видеоимпульса и задержанного сигнала.

Элемент И 7 в данном случае запрещен отсутствием задержанного видеоимпульса. На остальных строках выдерживается совпадение задержанных импульсов от предыдущих строк и видеоимпуllbcoB текущих. Если считать, что задержанный видеоимпульс приходит одновременно или раньше относительно видеоимпульса TpKYUIevl строки, то ни один из элементов И 7 и 8 не пропускают импульсы счета. Если же видеоимпульс приходит раньше, например это может быть при сканировании лучом левого нижн е го вы сту па объе кт а, т о ка к уже рассматривалось, вначале элемент И 8 проходит видеоимпульс, а затем с приходом переднего фронта задержанного видеоимпульса 0-триггер 6 устанавливается в "1". и тем самым разрешает прохождение видеоимпульса через элемент И 7. В итоге на реверсивнсйч счетчике 12 записывается "1 . Если в поле наблюдения находится ц объектов, то и состояние счетчика равно N, причем окончание счета происходит в момент окончания сканирования лучом изображения последнего объекта в поле наблюдения.

Таким образом, введение в известное устройство блока анализа, схемы задержки и RS-триггера и связей позволяет уменьшить разрядность счетчика числа объектов и количество оборудования для управления вычислением.

Кроме того, реальное количество числа объектов в поле наблюдения может выводится на регистрирующие устройства по окончании сканирования лучом изображения последнего объекта {объектов) в поле наблюдения, что повы757 8

33 шает операти вност ь отображения (регистрации) числа объектов.

Формула изобретения

Устройство для счета числа объектов, расположенных беспорядочно, содержащее телевизионный датчик, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока согласования, второй выход которого подключен к блоку контроля, блоку формирования видеоимпульсов и блоку программного управления, выход которого соединен с управляющим входом блока вывода и установочным входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к информационному входу блока вывода, выход блока формирования видеоимпульсов соединен с первым входом первого элемента И, первым входом элемента

И-HE и входом первого элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устрой ст ва и повышения е го быстродействия, в него введены блор анализа, второй элемент задержки и RS-три ггер, первый вход блока анализа соединен с выходом блока формирования видеоимпульсов и первым установочным входом

RS-триггера, второй вход блока анализа подключен к выходу первого элеменга задержки, а выход - к третьему вхо" ду первого элемента И, выход элемента

И-НЕ соединен со вторым установочным входом RS-триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 611234, кл. G 06 t1 11/02, 1976.

2. Полоник B. С. Телевизионные аа" томатические устройства. И.,"Связь".

1974, с. 40 (прототип) .

894757

Составитель Н. Ваганова

Редактор Л. Пчелинская Техред Е. Харитончик Корректор Г. Рещетник

Заказ 11493/81 Тираж 748 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