Устройство для считывания и определения площади контурных изображений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ И ОПРЕдаЛЕНИЯ ШЩАДИ КОНТУРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее синхрогенератор , первый выход которого соединен с входом генератора импульсов н первым установочным входом триггера, выход которого и выход генератора импульсов соединены с входами нервого элемента И выход которого подключен к входу счетчика, второй выход синхрогенератора соединен с входом телевизионного датчика , выход которого подключен к одному на входов элемента квантования сигнала по двум уровням, второй вход которого соединен с выходом генератора ипмульсов, а выход - с входом первого элемента задержки, последовательно соединенным с вторым элементом И, первьм элементом ИЛИ, вторьм элементом задержки и третьим элементом И, выход которого подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, отлич ающ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит элемент ИС1СЮЧМ ЩЕЕ ШШ, выход которого подключен к второму установочному входу триггера, н последовательно соединенные третий элемент задержки, четвертый элемент И, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент задерж (Л ки и пятый элемент И, выход которого подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ, причем вход третьего элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, соответствунидие входы второго, третьего , четвертого и пятого элементов 4i СО tsD И соединены с выходом элемента квантовамия сигнала по двум уровням, а входы элемента ИСКЛЮЧ ОЩЕЕ ИШ 00 00 подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (1)) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй (21) 3666781/24-24 (22) 30. 11 ° 83 (4б) 07.04.85. Бюл. Ф 13 (72) Ю.И. Буч (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. З.И. Ульянова (Ленина)

{53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 417811, кл. С 06 К 9/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 898463, кл. (Об K 9/46, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ КОНТУРНЫХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее синхрогенератор, первый выход которого соединен с входом генератора импульсов и первым .установочным входом триггера, выход которого и выход генератора импульсов соединены с вхо. дами первого элемента И, выход ко. торого подключен к входу счетчика, второй выход синхрогенератора соединен с входом телевизионного дат- чика, выход которого подключен к одному из входов элемента квантования сигнала по двум уровням, второй вход которого соединен с выходом генератора ипмульсов, а выход — с входом первого элемента задержки, последовательно соединенным с вторым элементом И, первым, элементом

ИЛИ, вторым элементом задержки и третьим элементом И, выход которого подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит элемент ИСЮФОЧМОЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к второму установочному входу триггера, н последовательно соединенные третий элемент задержки, четвертый элемент И, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент задержки и пятый элемент И, выход которого подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ, причем вход третьего элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, соответствующие входы второго, третьего, четвертого и пятого элементов

И соединены с выходом элемента квантования сигнала по двум уровням, а входы элемента ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ.

1149288

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания и измерения геометрических параметров объектов, и может быть использовано при создании телевизионных автоматических систем анализа изображений, позволяющих измерять площадь изображения объекта с ограничивающей контурной линией любой сложности 10 за один период кадровой развертки.

Известно устройство для считывания и измерения параметров изображений объектов, содержащее теле-. визионный датчик, соединенный с 15 элементом квантования сигнала по двум уровням, элемент И, соединенный с выходом генератора тактовых импульсов, подключенным к синхрогене- ратору. К выходу элемента И подключен счетчик, предназначенный для измерения площади сканируемого объекта. К выходу элемента квантования сигнала по двум уровням подключен сдвигающий вход регистра сдвига, д установочный вход которого соединен с выходом датчика начала сканирования через элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента И. Выход первого разряда регистра сдвига соединен с вторым входом элемента И, выход второго разряда регистра подключен к третьему входу элемента И, а также к одному из входов дополнительного

35 элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика начала сканирования, а третий — с выходом сигнала окончания сканирования того же датчика f1) .

Недостатком данного устройства является наличие ошибок при измерении площади в точках перегиба огра ничивающей контурной линии, в которых

l направление сканирования касательно к ней.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для считывания и определения площади контурных изображений, 50 содержащее синхрогенератор, первый выход которого соединен с входом генератора импульсов и первым установочным входом триггера, выход которого и выход генератора импульсов 55 соединены .с входами первого элемента

И, выход которого подключен к входу счетчика, второй выход синхрогенера-,. тора соединен с входом телевизионного датчика, выход которого подключен к одному из входов элемента квантования сигнала по двум уровням, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход— с входом первого элемента задержки, последовательно соединенным с вторым элементом И, первым элементом ИЛИ, вторым элементом задержки и третьим элементом И, выход которого подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ (2) .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерений, что объясняется следующим.

При появлении "дефектных строк, т.е. строк с нечетным количеством элементов контурной линии, первый триггер срабатывает от задержанных на период строчной развертки сигналов элементов контурной линии. На всех последующих дефектных строках этот триггер срабатывает от цирку- лирующих во втором элементе задержки сигналов элементов контурной линии последней (перед "дефектной") н "недефектной" строки. Таким образом,в каждой "дефектной" строке число счетных импульсов, поступивших на счетчик измерения площади, не соответствует истинному значению, так как вместо сигналов контурной линии "дефектной строки используются сигналы контурной. линии предыдущей строки.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для считывания и определения площади контурных изображений, содержащее синхрогенератор, первый выход которого соединен с входом генератора импульсов и первым установочным входом триггера, выход которого и выход генератора импульсов соединены с входами первого элемента И, выход которого подключен к входу счетчика, второй выход синхрогенератора соединен с входом телевизионного датчика, выход которого подключен к одному из входов элемента квантования сигнала по двум уровням, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с входом первого элемента задержки, последовательно соединенным с вторым эле1149288 4 ментом И, первым элементом ИЛИ, вторым элементом задержки и третьим элементом И, выход которого подклю-. чен к одному из входов первого элемента ИЛИ, содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к второму установочному входу триггера, и последовательно соединенные третий элемент задержки, четвертый элемент И, второй эле- 1О мент ИЛИ, четвертый элемент задержки и пятый элемент И, выход которого подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ, причем вход третьего элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, соответствующие входы второго, треть- его, четвертого и пятого элементов

И соединены с выходом элемента квантования сигнала по двум уровням, а входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство (фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1, подключенный к синхрогенератору 2 и соединенный с 30 элементом 3 квантования сигнала по двум уровням, триггер 4, установочный вход которого соединен с выходом синхрогенератора 2, генератор 5 импульсов, также подключенный к синхро- генератору 2, первый элемент И 6, входы которого подключены к выходу триггера 4 и выходу генератора 5, соединенному также с вторым входом элемента 3. К выходу .первого элемен- 4О та И 6 подключен счетный вход счетчика 7. К выходу элемента 3 подключены первый элемент 8 задержки, второй 9 и третий 10 элементы И, к вы- . ходам которых через первый элемент

ИЛИ 11 подключен второй элемент 12 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И 10. К выходу первого элемента 8 задержки подключен второй вход элемента И 9 ф и вход третьего элемента 13 задержки.

Устройство содержит также подключенные к выходу элемента 3 четвертый 14 и пятый 15 элементы И, к вы-. ходам которых через втоРой э емен

ИЛИ 16 иодключеи четвертый элемент

I 17 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И 15, а второй вход элемента И 14 подключен к выходу третьего элемента 13 задержки.

К выходам элементов ИЛИ 11 и 16 подключен элемент 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера 4.

Первый элемент 8 задержки осуществляет задержку входного сигнала на время, равное Т1= Т -7, где

Т вЂ” период строчной развертки, с длительность одного элемента дискретизации телевизионного растра.

Второй 12 и четвертый 17 элементы осуществляют задержку сигнала на время Т Т = Т . Третий элемент

13 задерживает сигнал на время л

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с датчика 1, синхронизуемого синхрогенератором 2, поступает на вход элемента 3, который формирует на выходе нормированные по амплитуде и длительности видеосигналы контурной линии объекта.

Этот сигнал может быть сформирован от видеосигнала датчика 1 путем выделения фронта фигуры. Сигнал контурной линии может быть записан в запоминающее устройство, например с помощью светового пера, либо другого съемника координат (не изображены). В этом случае границу объекта задает оператор. Строчные синхроимпульсы (CCN) с синхрогенератора 2 поступают на установочный вход триггера 4, устанавливая его в исходное состояние перед началом строчной развертки. ССИ запускают триггер 5 импульсов, который формирует импульсы строчной дискретизации растра, являющиеся одновременно и счетными импульсами для измерения площади объекта, ограниченного связной контурной линией. Рассмотрим (фиг. 2), как формируются сигналы, поступающие на счетный вход триггера 4, при срабатывании которого, как и в известном устроистве, через первый элемент И 6 импульсы гегенератора 5 проходят на счетчик 7 измерения площади объекта. Для удобства. сопоставления временных диаграмм контурная линия дана над каждой из шести строк, которые она занимает, а участки контурной ликии, приходящиеся на соответствующую

1149288 строку телевизионного растра, выде= +лены в виде темных элементов. С выхода элемента 3 видеосигнал контурной линии объекта (фиг. 2а) поступает на первый элемент 8 задержки и далее на третий элемент 13 задержки, с выходов которых снимаются сигналы, задержанные соответственно на время

Т вЂ” 7о и Т + о (фиг. 2б и ж). с с

Поскольку работа двух групп элементов 9 — 12 н 14 — 17 идентич" на, рассмотрим работу только .первой группы 9 - 12. С выхода первого элемента 8 задержки импульсы (фнг.2б) поступают ка вход элемента И 9, на второй вход которого поступает сигнал контурной линии. Поскольку элемент И 9 сравнивает импульсы контурной линии текущей строки и строки предцдущей, сдвинутой влево на один элемент дискретизации растра, то на его выходе появляются импульсы (фиг. 2в), если нисходящая ветвь контурной линии направлена влево.

Если нисходящая ветвь направлена вертикально вниз (4 — 6 строки), то сигналы контура формируются элементом И 10 (фиг. 2д), на один. вход которого подается сигнал с выхода элемента 3 (фиг. 2а), а на другой через элемент задержки 12 (фиг. 2г) подаются импульсы контура, выделенные s предыдущей строке. Вертикальный участок нисходящей ветви контурной линии может быть любой длины (разумеется в пределах растра), поскольку импульс, выделенный s предьдущей строке, через элемент ИЛИ 11 (фиг. 2е) и элемент 12 задержки вновь поступает на второй вход элемента И 10. .Аналогично элементами !4 - 17 выделяются участки нисходящей ветви контурной любани, направленные вправо-вниз. Временные диаграммы (фиг. 2) отображают сигналы с выходов: элемента И 14 (фиг, 2э), элемента И 15 (фиг. 2к), элемента ИЛИ

5 16 (фиг. 2л), элемента 17 задержки (фиг. 2и).

С, выходов элементов ИЛИ 11 и 16 импульсы (фиг. 2е,л) поступают на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, который формирует в каждой измерительной строке два импульса (фиг.2м).

В отличие от известного устройства

"дефектных строк не появляется: количество импульсов (фиг. 2м) является всегда четным числом. Эти импульсы далее поступают на счетный вход триггера 4, формирующего стробирующий сигнал (фиг. 2н), во время которого на вход счетчика 7 через элемент И б поступают счетные импульсы с генератора 5. Число этих счетнык импульсов за один кадр пропорционально площади фигуры, заключенной внутри контурной линии.

В общем случае точность измерения но сравнению с известным устройством растет с увеличением числа "дефектных" строк, приходящихся на общее

30 число строк, занимаемых объектов .

Так, например, для объекта, изображенного на фиг. 2, стробирующий сигнал (фиг. 2н) so 2 и 3 строках в известном устройстве не сформировался бы и площадь объекта была бы измерена, равной 11 элементам дискретизации растра. Предлагаемое устройство измеряет действительную площадь, равную !9 элементам, при этом точность

4о увеличивается на 403. Таким обраэом, за счет исключения оаибок, связакиых с появлением "дефектных" строк, предлагаемое устройство обладает больюей точкостью, 1149288

1-я emjxwir Р-юмда Л сщааа

ВНИИПИ Заказ 1901/36 Тирал 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4