Устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПОДСЧЕТА МОЛОДИ РЫБ В ПОТОКЕ ВОДЫ,содержащее блок горизонтальной развертки и блок вертикгшьной развертки, выходы которых соединены с входами видеокамеры, первый и второй ключи, блок элементов И, выходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков, выходы которого подключены к входам, объединенным в группу, блок регистрации , первый счетчик и формирователь импульсов, отличаю щеес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены третий ключ, генераторы импульсов, второй, третий. Четвертый и пятый счетчики, регистр, дешифраторы, сумматор , блок постоянной памяти, .элемент НЕ, элемент задержки, триггер, блок сравнения и блок начальной установки , первый выход которого через формирователь импульсов соединен с входами сброса триггера, второго , третьего и четвертого счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первым входам сумматора, выходы которого соединены с первыми информационными входами коммутатора, выходы которого подключены к входам блока вертикальной развертки, выход видеокамеры соединен с входом первого ключа, с первым входом блока сравнения и с входом элемента НЕ, выход которого непосредственно и через элемент задержки подключен соответственно к D- и С-входам триггера, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вы . ход которого подключен к разрешающему входу регистра и к управляющему входу второго ключа, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока пос (П тоянной памяти и через первый дешифратор к первым входам блока элементов И, выход первого генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого подключены к информационным входам регистра и к вторым входам коммутатора , последний выход второго счетчика соединен с входом второго ключа, выход второго генератора импульсов подключен к счетному входу пятого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами блока постоянной памяти и через второй дешифратор с вторым входом блока сравнения, выход которого через третий ключ подключен к счетному входу четвертого счетчика, выход которого через третий дешифратор соединен с вторыми входами элементов И, и к счетному входу первого счетчика , выход которого подключен к входу блока регистрации, выходы блока постоянной памяти соединены с входами

СО!СЭ ССВЕТСНИХ

33» В

РЕСПУЬЛИН

„„SU„„1125639 зы!! G 06 М 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

МСУДАРС ВВЕИИИЙ НОМИТЕТ СССР

ДВ Н В Р и (21) 3631724/24-24 (22) 21.06.83, (46) 23.11.84. Бюл,9 43 (72) Ю.Д.Жаботинский и А.А.Сердцев (71) Рыбинский авиационный технологический институт (53) 621. 314, 32 (088. 8) (56) !. 11олонин В.С. Телевизионные автоматические устройства. М., "Связь", 1974, с.170-) 71.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 307413, кл. С 06 М !1/02, 1967., .(54!(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА МОДО"

:ДИ РЫВ В ПОТОКЕ ВОДЫ, содержащее блок горизонтальной развертки и блок вертикальной развертки, выходы которых соединены с входами видеокамеры, первый и второй ключи, блок элементов

И, выходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков, выходы которого подключены к входам, I объединенным в группу, блок регистрации, первый счетчик и формирователь импульсов, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены третий ключ, генераторы импульсов, второй, третий, четвертый и пятый счетчики, регистр, дешифраторы, сумматор, блок постоянной памяти,,элемент НЕ, элемент задержки, триггер, блок сравнения и блок начальной установки, первый выход которого через формирователь импульсов соединен с входами сброса триггера, второго, третьего и четвертого счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первым входам сумматора, выходы которого соединены с первыми информационными входами коммутатора, выходы которого подключены к входам блока вертикальной развертки, выход видеокамеры соединен с входом первого ключа, с первым входом блока сравнения и с входом элемента НЕ, выход которого непосредственно и через элемент задержки подключен соответственно к В- и С-входам триггера, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход которого подключен к разрешающему входу регистра и к управляющему входу второго ключа, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы которого под- g ключены к первым входам блока постоянной памяти и через первый дешифратор к первым входам блока элементов И, выход первого генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы кото-! рого подключены к информационным входам регистра и к вторым входам коммутатора, последний выход второго счетчика соединен с входом второго ключа, выход второго генератора импульсов подключен к счетному входу пятого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами блока !© постоянной памяти и через второй дешифратор с вторым входом блока сравнения, выход которого через третий ключ подключен к счетному вхо.ду четвертого счетчика, выход которого через третий дешифратор соединен с вторыми входами элементов И, и к счетному входу первого счетчика, выход которого подключен к входу блока .регистрации, выходы блока постоянной памяти соединены с входами

11 блока горизонтальной развертки и с вторыми входами сумматора, последний выход пятого счетчика подключен к входу блока начальной установки, второй выход которого соединен с входами сброса первого счетчика и блока счетчиков, второй выход триггера

25639 подключен к адресному входу коммутатора, к управляющему входу третьего ключа н к входу сброса пятого счетчика, блок горизонтапьной развертки и блок вертикальной развертки . выполнены в виде дешифрато— ров. б

Изобретение относится к рыбоводству, а точнее к устройствам для количественного учета молоди рыб, выпускаемой нз выростных прудов.

Известно устройство подсчета объектов, содержащее учетный канал, подключенный к нему телевизионный . датчик и счетно-логическую схему.

Объекты, проходящие по учетному каналу, воспринимаются телевизионным f0 датчиком. Полученные данные обрабатываются счетно-логической схемой, па основе чего выносится решение о. количестве объектов 1 1 ).

Недостатком данного устройства 15 является большая погрешность счета, так как логическая схема не разделяет молодь рыб от посторонних объектов (мусор, головастики ° и т.п. ). . Наиболее близким к изобретению 2б по технической сущности является устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды, содержащее блок горизонтальной развертки и блок вертикальной развертки, выходы которых 25 соединены с входамн видеокамеры, первый н второй ключи, блок элемен-" тов И, выходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков, выходы которого подключены к входам, объединенным в группу, блок регис» трации, первый счетчик, формирователь импульсов, дифференциатор, интегратор и ограничители. В данном устройстве идентификация объектов осу- . ществляется по их площади (2).

Недостатком известного устройства является большая погрешность счета. Так как молодь рыбы имеет незначительные размеры, то дискретизация иэображения рыбы на экране телекамеры приводит к значительным искажениям площади даже для рыб одинакового размера. В то же время молодь рыбы может отличаться по размерам друг от друга, и отдельное .применение параметров площади дает очень низкую точность счета. Кроме того, для определения периметра объекта необходимо строить блок контроля периметра изображения, имеющий сложную вычислительную структуру. Для вычисления необходимо выполнять операцию умножения и деления, что приводит к сложной структуре блока контроля коэффициента формы. При этом время обработки информации с телекамеры велико, что затрудняет работу устройства s режиме реального времени.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды,. содержащее блок горизонтальной развертки и блок вертикальной развертки, выходы которых соединены с входамн видеокамеры, первый и второй ключи, блок элементов И, выходы которого соединены со счетными входами блока счетчиков, выхо-ды которого подключены к входам, объединенным в группу, блок регистрации, первый счетчик н формирователь импульсов, введены третий ключ, генераторы импульсов, второй, третий, четвертый и пятый счетчики, регистр, дешифраторы, сумматор, коммутатор, блок постоянной памяти, элемент НЕ, элемент задержки, триггер, блок сравнения и блок начальной установки, первый выход которого через форми-. рователь импульсов соединен с входамн сброса триггера, второго, третьено и четвертого счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первым

1125639 входам сумматора, выходы которого соединены с первыми информационными входами. коммутатора, выходы которого подключены к входам блока вертикальной развертки, выход видеокамеры соединен с входом первого ключа, с первым входом блока сравнения и с входом элемента НЕ, выход которого непосредственно и через элемент задержки подключен соответственно. lp к D- и С-входам триггера, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход которого подключен к разрешающему входу регистра и к управляющему входу второго ключа, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока постоянной памяти и через первый дешифратор — к первым 20 входам блока элементов.И, выход первого генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, -выход которого подключен к информационным входам регистра и к вторым входам коммутатора, последний выход второго счетчика соединен с входом второго ключа, выход второго генератора импульсов подключен к счетному входу пятого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами блока постоянной памяти и через второй дешифратор с вторым входом блока сравнения, выход которого через третий ключ подключен к счетному входу четвертого счетчика, выход которого через третий дешифратор соединен с вторыми входами блока элементов И, и к счетному входу первого счетчика, выход которого подключен к входу блока регистрации, выходы блока постоянной памяти.соединены с входами блока горизонтальной развертки и с вторыми входами сумматора, последний выход пятого счетчика подключен к входу блока начальной установки, второй выход которого соединен с входами сброса первого счетчика и блока счетчиков, второй выход триггера подключен к адресному входу коммутатора, к управляющему входу третьего ключа и к входу сброса пятого счетчика,. блок гориэонтальиой развертки и блок верти" калькой развертки выполнены в виде дешифраторов

Устройство работает следующим образом.

На этапе обучения производится ,предварительный анализ изображения.

Определяются границы варьирования размеров рыб и число градаций этих размеров. Для каждого размера наносят.— ся на изображение характерные точки, которые попарно располагаются

30 на контуре, причем одна точка каждой пары закрывается силуэтом рыбы. Чисо этих точек ф, а их координаты х, у„) i=1,2,..., g заносятся в блок 15 постоянной памя ги.

5 Перед началом работы при включении блока 30 формирователь 25 вырабатывает импуль сброса для блоков

5, 6, 8, 19 и 23, кроме того, нулевой потенциал на выходе второй, груп40 пы блока 30 установит в начальное состояние блок 27 и счетчик 32, Нулевой потенциал на выходе триггера

19 удерживает счетчик 14 в начальном состоянии, а также открывает ключ 3.

Пока в поле зрения видеокамеры отсутствуют предметы, движущиеся по учетному каналу 1, развертка ее мишени производится вертикально по нулевому столбцу. Это обеспечивается подачей на вход блока !О горизонтальной развертки с блока 15 нулевого кода, а также подачей на блок ll вертикальной развертки кода, поступаю щего с коммутатора 12. Адресный вход коммутатора 12 находится в нулевом состоянии, формируемом счетчиком 8.

Счетчик 8 имеет коэффициент пересчета, равный числу ячеек мишени видеоНа чертеже показана блок-схема ,предлагаемого устройства.

Устройство содержит. учетный канал 1, видеокамеру 2, первйй ключ 3, первый генератор 4 импульсов, третий счетчик 5, регистр 6, второй ключ 7, второй счетчик 8,первый дешифратор 9, блок !О горизонтальной развертки, блок ll вертикальной развертки, коммутатор 12, второй генератор 13 импульсов, пятый счетчик 14, блок 15 постоянной памяти, сумматор 16, элемент НЕ 17, элемент 18 задержки, триггер 19,второй дешифратор 20;, третий ключ" 21, блок 22 сравнения, четвертый счетчик 23, третий дешифратор 24, формирователь 25 импульсов, блок 26 элементов И, блок 27 счетчиков, дешифраторы 28, индикато1 ры 29, блок 30 начальной установки, блок 31 регистрации и первый счетчик 32.

1125639 камеры, при отсутствии предмета в поле зрения на выходе видеокамеры 2 сигнал "Нуль". На выходе ключа 3 также логический нуль, который. закрывает ключ 7» что препятствует 5 прохождению импульсов с выхода старшего разряда счетчика 8 на счетчик 5.;, Как только объект, движущийся по учетному каналу 1, пересечет нулевой столбец î в некоторой точке у, !б высокий уровень сигнала с видеокамеры через открытый ключ 3 разрешает запись координаты в регистр 6 и одновременно открывает ключ 7, через который импульсы со старшего !3 разряда счетчика 8 проходят на счетчик 5. Как только предмет полностью пересечет столбец .1., низкий уровень сигнала на выходе видеокамеры 2 закроет ключ 3, который в свою очередь 20 закроет ключ 7. Импульсы со старшего разряда счетчика 8 перестанут проходить на счетчик 5,и в послед нем будет. записано число, пропорциональное длине этого объекта; 25

Одновременно с этим отрицательный перепад сигнала на выходе видеокамеры 2 поступает на элемент НЕ 17, где он инвертируется и подается на информационный вход D триггера 19 с М задержкой, необходимой для надежной записи сигнала. Задержка формируется элементом 18 задержки, сигнал с которого поступает на синхронизирующий вход Р триггера 19. Этим З5 обеспечивается установка триггера 19 в единичное состояние. При этом от-, крывается ключ 21, на адресном входе коммутатора 12 устанавливается высокий потенциал, разрешается счет 4О импульсов в счетчике 14, поступающих на вход от второго генератора

13 импульсов, частота которых опрвделяется быстродействием системы.

Коды счетчиков 5 и 14 поступают на 4s блок 15.

Полученные значения координат с блока 15 по оси х поступают иа блок

l0 горизонтальной развертки, а коорSO дннаты по оси у поступают на первый вход сумматора 16, .на второй- вход которого подается значение у . Сумма этих чисел подается через коммутатор 12 на блок 11 вертикальной развертки. Происходит последовательный опрос точек мишени видеокамеры, координаты которых (х„-, у; +у )1=1,2,..., g,îäíîâðåèåííî код со счетчика 14 поступает на дешифратор 20.Выходной сигнал дешифратора 20 сравнивается с сигналом видеокамеры на блоке 22 срав1 нения и регистрируется счетчиком 23.

К выходу счетчика 23 подключен дешифратор 24, выходной сигнал которого принимает единичное значение, если число несовпадений"не превышает порогового (например, не более 3 ), \ т.е. прошедший объект принадлежит к классу рыб ° Общее число рыб подсчитывается первым счетчиком 32.

Кроме того, устройство позволяет классифицировать число прошедших рыб по размерам. Для этого код со счетчика 5, величина которого пропорцио-. нальна длине рыбы, поступает на дешифратор 9„ выходной сигнал которого, в зависимости от кода, открывает один из элементов блока 26 элементов

И. Через открытый элемент И сигнал с выхода дешнфратора 24 проходит на соответствующий счетчик блока 27 счетчиков. Выходы счетчиков 27 подключены к дешнфраторам 28 — преобразователям кодов для индикаторов

29,. которые индицируют как общее число рыб, так и число рыб по размерам.

Как только будет произведен опрос всех точек мишени видеокамеры 2, импульс со старшего разряда счетчика,14 опрокинет формирователь 25, который вь»рабатывает импульс сброса для блоков 5, 6, 8, 19 и 23. Устройство готово для следующего цикла.

Переход от одного типа рыб к другому обеспечивается сменой блока !5 памяти и девнфратора 20, которые устанавливаются на контактирующие колодки, Программирование их может вестись на универсальных программаторах.

Использов»нш»е изобретения позволит значительйо упростить устройство и повысить его точность.

1125639

Составитель Г.Усачев

Редактор А.Шишкина Текред И.Асталош. Корректор O.Луговая

Заказ 8542/38 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