Устройство для распознавания элементов треков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕКОВ, содержащее первую группу регистров, одни входы которых подключены к генератору импульсов, а другие являются информационным входом устройства, первый сумматор, входы которого соединены с регистрами второй группы, подключенными к генератору импульсов, а выход соединен с одним входом первого блока сравнения, второй блок.сравнения , входы которого подключены к одному регистру первой группы и к второму сумматору, а выход соединен с одним входом первого коммутатора, другой вход которого подключен к второму сумматору, первый регистр, соединенный с генератором импульсов и с одним входом второго коммутатора, ;третий коммутатор, входы которого подключены к другомурегистру первой группы, к первому счетчику, соединенному с генератором импульсов, и к блоку памяти, входы которого соединены с генератором импульсов, с первым дешифратором, вход которого подключен к второму коммутатору, и с вторым дешифратором, входы которого соединены с первым блоком сравнения и с вторым счетчиком, третт счетчик, подключенный к генератору импульсов и к одному входу четвертого коммутатора , другие входы которого соединены с вторым и с четвертым счетчиками, а выход является первым выходом устройства , второй регистр, подключенный к генератору импульсов и к одному входу третьего блока сравнения, другой вход которого соединен с четвертым счетчиком, а выход подключен к второму счетчику, пятый коммутатор, входы которого соединены с первыми i коммутатором и счетчиком, с вторым и с четвертым счетчиками, а выход (Л является вторым выходом устройства, третий регистр, соединенньп с генератором импульсов, подключенным к четвертому регистру, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит третью группу регистров, одни входы Од которых являются информационным входом устройства, а другие соединены с генератором импульсов, шестой коммуО ) татор, входы которого подключены к регистрам третьей группы, пятый регистр, со соединенный с одним регистром второй группы, третий сумматор, входы которого подключены к шестому коммутатору и к пятому регистру, а выход соединен с соответствующим регистром второй группы, четвертую группу регистров , одни входы которых являются информационными входами устройства, другие подключены к генератору импульсов , седьмой коммутатор, подключенный к выходам регистров четвертой группы, и последовательно соединенные

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

Ф(ю G 06 К 9/36

1

J

L,;;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 367661 6/ 24-2 4 (22) 19. 12. 83 (46) 15.06.85. Бюл. ¹ 22 (72) Л,В.Ильков, В.Е.Крупнов, А.M.Ìèðoíåíêî и А.В.Чернов (53) 681. 327. 12 (088. 8) (S6) 1. Патент Японии № 54-1809, кл. 97(7) В 61, опублик. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 845165, кл. G 06 К 9/00, .1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕКОВ, содержащее первую группу регистров, одни входы которых подключены к генератору импульсов, а другие являются информационным входом устройства, первый сумматор, входы которого соединены с регистрами второй группы, подключенными к генератору импульсов, а выход соединен с одним входом первого блока сравнения, второй блок сравнения, входы которого подключены к одному регистру первой группы и к второму сумматору, а выход соединен с одним входом первого коммутатора, другой вход которого подключен к второму сумматору, первый регистр, соединенный с генератором импульсов и с одним входом второго коммутатора, третий коммутатор, входы которого подключены к другому регистру первОЙ группы, к первому счетчику, соединен- ному с генератором импульсов, и к блоку памяти, входы которого соединены с генератором импульсов, с первым дешифратором, вход которого подключен к второму коммутатору, и с вторым дешифратором, входы которого соединены с первым блоком сравнения и с вторым счетчиком, третий счетчик, подключенный к генератору импульсов и к одному входу четвертого коммутатора, другие входы которого соединены с вторым и с четвертым счетчиками, а выход является первым выходом устройства, второй регистр, подключенный к генератору импульсов и к одному входу третьего блока сравнения, дру— гой вход которого соединен с четвертым счетчиком, а выход подключен к второму счетчику, пятый коммутатор, входы которого соединены с первыми коммутатором и счетчиком, с вторым и с четвертым счетчиками, а выход является вторым выходом устройства, третий регистр, соединенный с генератором импульсов, подключенным к чет— вертому регистру, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит третью группу регистров, одни входы которых являются информационным входом устройства, а другие соединены с генератором импульсов, шестой коммутатор, входы которого подключены к регистрам третьей группы, пятый регистр, соединенный с одним регистром второй группы, третий сумматор, входы которого подключены к шестому коммутатору и к пятому регистру, а выход соединен с соответствующим регистром второй группы, четвертую группу регистров, одни входы которых являются ин— формационными входами устройства, другие подключены к генератору импульсов, седьмой коммутатор, подключенный к выходам регистров четвертой группы, и последовательно соединенные

1161969 и шестого регистра, при этом выход — первого сумматора подключен к

Наиболее близким к предлагаемому щ является устройство, содержащее генератор сигналов, соединенный с первым, вторым, третьим и четвертым счетчиками, с первой и второй группами регистров, с блоком памяти, подключенным к первому и второму дешифраторам, с первым, вторым, третьим и четвертым регистрами, первый сумматор, вход которого подключен к регистрам второй группы, а выход соединен с первым блоком сравнения, подключенным к второму дешифратору, выход которого соединен с блоком памяти, а вход подключен к второму счетчику, первый коммутатор, соединенный с вторым блоком сравнения, входы которого подключены к одному регистру первой группы и к второму сумматору, второй коммутатор, подклюшестой регистр, один вход которого подключен к генератору импульсов, четвертый" сумматор, другой вход которого подключен к выходу седьмого коммутатора, и седьмой регистр, другой вход которого подключен к генератору импульсов, а выход соединен с другими

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания линейных (включая криволинейные) элементов двухмерных изображений, % в частности треков частиц при анализе данных ядерно-физического эксперимента.

Известно устройство для распозна" вания треков частиц, содержащее блок 10 сканирования, подключенный к блоку . выделения и запоминания координат треков, выход которого соединен с логическим блоком, подключенным к блоку сканирования, блоку сиихронизацйи 15 и к группе блоков памяти, распределительный блок, соединенный с регистрами координат и приращений; входы которых подключены к блоку выделения и запоминания координат, а выход 20 является выходом устройства Я .

Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности. входами первого блока сравнения другому входу второго коммутатора, а выход третьего коммутатора соединен с входом второго сумматора.

2 ченный к первому регистру и к первому дешифратору, третий коммутатор, соединенный с другим регистром первой группы, с блоком памяти и с первым счетчиком, четвертый коммутатор, подключенный к второму, третьему и четвертому счетчикам, третий блок сравнения, подключенный к второму регистру, к второму и четвертому счетчикам, пятый коммутатор, входы которого соединены с первым коммутатором, с первым счетчиком, с вторым и с четвертым счетчиками P2) .

Однако данное устройство характеризуется недостаточно высоким быстродействием.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для распознавания элементов треков, содержащее первую группу регистров, одни входы которых подключены к генератору импульсов, а другие являются информационным входом устройства, первый сумматор ., входы которого соединены с регистрами второй группы, подключенными к генератору импульсов, а выход соединен с одним входом первого блока сравнения, второй блок сравнения, входы которого подключены к од- ному регистру первой группы и к второму сумматору, а выход соединен с одним входом первого коммутатора, другой вход которого подключен к второму сумматору, первый регистр, сое— диненный с генератором импульсон и с .одним входом второго коммутатора, третий коммутатор, входы которого подключены к другому реrистру первой группы, к первому счетчику, соединенному с генератором импульсон, и к блоку памяти, входы которого соеди3 1161 нены с генератором нчпуМьсов, с первым дешифратором, вход которого подключен к второму коммутатору, и с вторым дешифратором, входы которого соединены с первым блоком сравне5 ния и с вторым счетчиком, третий счетчик, подключенный к генератору импульсов и к одному входу четвертого коммутатора, другие входы которого соединены с вторым и с четвертым ip счетчиками, а выход является первым выходом устройства, второй регистр, подключенный к генератору импульсов и к одному входу третьего блока сравнения, другой вход которого сое- 15 динен с четвертым счетчиком, а выход подключен к второму счетчику, пятый коммутатор, входы которого соединены с первыми коммутатором и счетчиком, с вторым и с четвертым счетчиками, а выход является вторым выходом устройства, третий регистр, соединенный с генератором импульсов, подключеннЫм к четвертому регистру, содержит третью группу регистров, одни входы которых являются информационным входом устройства, а другие соединены с генератором импульсов, шестой коммутатор, входы которого подключены к регистрам третьей группы, пятый регистр, соединенный с одним регистром второй группы, третий сумматор, входы которого подключены к шестому коммутатору и к пятому

S регистру, а выход соединен с соответствующим регистром второй группы, чеФвертую группу регистров, одни входы которых являются информационными входами устройства, другие подключены к генератору импульсов, седьмой коммутатор, подключенный к выходам регистров четвертой группы, и последовательно соединенные шестой регистр, один вход которого подключен к генератору импульсов, четвертый сумматор, другой вход которого подключен к выходу седьмого коммутатора, и седьмой регистр, другой вход которого подключен к генератору Я импульсов, а выход соединен с другими входами первого блока сравнения и шестого регистра, при зтом выход первого сумматора подключен к другому входу второго комму-- : зз татора, а выход третьего коммутатора соединен с входом второго сумматора.

969 4

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство включает генератор 1 сигналов, первую группу регистров 2 и 3, вторую группу регистров 4 и 5, первый дешифратор 6, первый блок 7 сравнения, блок 8 памяти, первый 9 и второй 10 сумматоры, второй дешифратор 11 первый 12 второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16, ше стой 1 7 и седьмой 1 8 регистры, первый 19, второй 20, третий 21 и четвертый 22 счетчики, первый 23, второй 24, третий 25, четвертый 26 и пятый 27 коммутаторы, третий 28 и четвертый 29 сумматоры, шестой 30 и седьмой 31 коммутаторы, второй 32 и третий 33 блоки сравнения, третью группу регистров 34 и 35 и четвер— тую группу регистров 36 и. 37.

При готовности к работе устройство формирует сигнал запроса в ПК ЭВМ, реагируя на который, программируемая логика машины принимает из регистра 15 статусное слово, анализирует его разряды и при необходимости дальнейшей обработки подготавливает в ОЗУ ЭВМ управляющую информацию и массивы исходных данных для очередной процедуры. Затем из 3ВМ в устройство передаются макрокоманда (МК), синхросигнал сопровождения, запускающий генератор 1 сигналов.

Макрокоманда принимается в регистр 14 по одному из тактирующих импульсов..

Приняв МК, устройство производит из ОЗУ 3ВМ выборку "шапки" процедуры. С ОЗУ ЗВМ устройство взаимодействует по КПДП автономно, форми руя сигнал запроса, коммутирует на первый выход исполнительный адрес, в режиме записи подготавливает на втором выходе данные для передачи, а в режиме выборки принимает данные на информационном входе. В ответ на каждое обращение к ОЗУ устройство получает синхросигнал, запускающий генератор 1.

Информация "шапка" процедуры принимается в регистры устройства в следующей последовательности: в регистр 2 — код порога дискриминации; в регистр 3 — код номера идентифицируемой "щели"; в регистр 12— код масштабирования; в регистр 34— код координаты вершины области исследования, который через коммута— тор 30 и сумматор 28 перес@лается

1161969

5О

55 в регистр 5 и далее в регистр 16 (эти операции осуществляются за один цикл генератора); в регистр 35— код линейной составляющей смещения координат центров строк; в регистр 36 — код начального смещения ширины .траки, который через коммутатор 31 и сумматор 29 передается в регистр 18 и далее в регистр 17 (эти операции производятся аа один цикл генератора); в регистр 37 код линейной составляющей изменения ширины строки.

После выборки "шапки" устройство осуществляет переход к селекции данных по строкам области исследования. Этот процесс одинаков для всех строк. При переходе к селекции по очередной строке производится вычисление ширины и координаты центра строки.

Для вычисления координаты центра строки сумматор 28 суммирует содержимое регистра 16 с содержимым ре- гистра 35. Код с регистра 34 поступает через коммутатор 30 на вход сумматора 28, на выходе которого формируется код координаты центра строки, который записывается в регистр 5 и пересылается в регистр 16.

В случае нелинейного смещения центра строки при вычислении соответствующей координаты используется код, который выбирается из ОЗУ и принимается в регистр 35, с выхода которого коммутируется через другое направление коммутатора 30 на вход коммутатора 28.

Ширина строки вычисляется сумматором 29. Для этого содержимое регистра 36 суммируется с содержимым регистра 17. При нелинейном изменении ширины строки эта величина вычисляется с использованием кода, который выбирается из ОЗУ ЭВМ, принимается в регистр 37 и через коммутатор 31 поступает на вход сумматора 29.

По исполнительному адресу, сформированному с использованием содержимого счетчика 20, из ОЗУ выбираются начальный адрес списка кодов координат "точек" строки области исследования, который принимается в счетчик 22; конечный адрес списка кодов координат "точек" строки, который принимается в регистр 13.

После вычисления величин середины и ширины строки, выборки из ОЗУ

f3

33

ЭВМ начального и конечного адресов списка кодов координат "точек" строки исследования начинается процесс селекции данных.

По исполнительному адресу, формируемому из содержимого счетчика 22 и поступающему на первый выход устройства, через коммутатор 26 из ОЗУ

ЭВМ выбирается код первой по порядку

"точки" и принимается в регистр 4.

Сумматор 9 вычисляет разность между координатами "точки" и центра строки.

Модуль этой разности сравнивается с шириной строки первым блоком 7 сравнения. Если модуль разности меньше ширины строки, т.е. "точка" принадлежит области исследования, то на выходе блока 7 формируется сигнал, .разрешающий запись "1" в блок 8 памяти. Код с сумматора 9 через коммутатор 24 поступает на вход дешифратора 6, где преобразуется в сигнал, разрешающий запись в столбец регистров. Сигнал, разрешающий запись по строке, формируется дешифратором 11, на вход которого поступает код номера строки с выхода счетчика 20. При наличии разрешающих сигналов по столбцу и строке тактирующим импульсом с выхода генератора 1 соответствующий триггер блока 8 переводится в единичное состояние.

При равенстве содержимого счетчика 22 и р"гистра 13 селекция "точек" по данной строке прекращается, по сигналу из блока 33 сравнения и тактирующему сигналу содержимое счетчика 20 увеличивается на 1, и происходит переход к анализу данных по следующей строке.

При неравенстве адреса анализируемой "точки" и конечного адреса списка координат "точек" данной строки содержимое счетчика 22 увеличивается на 1, и производится обращение к ОЗУ для выборки кода координаты следующей "точки" данной строки.

1.

В режиме распознавания элементов процесс селекции аналогичен описанному. В этом режиме не про.— изводится анализ числа триггеров в заданной "щели" после записи очередной "точки", и соответственно в ОЗУ не записываются адреса кодов

"точек", принадлежащих заданной "щели"..Процесс селекции завершается после анализа данных, принадлежащих всем строкам области исследования.

1161969

Введение в состав предлагаемого устройства третьей и четвертой групп

25 регистров, пятого и шестого регистров, шестого и седьмого коммутаторов, третьего и четвертого сумматоров позволяет во всех режимах в широких пределах управлять конфигурацией области исследования в зависимости от требований обработки данных, что сокращает для ряда экспериментов, исследующих прямые треки, количество обращений к памяти для выборки параметров области исследования.

Кроме того, возможность задания узкой полосообразной области исследования в режиме селекции позволяет

Ф сократить количество обращений к памяти ЭВМ для выборки кодов координат

II lt точек, так как диапазон их допус— тимых значений может быть установлен минимальным. Это делает устройство более производительным.

После загрузки отселектированных данных в блок 8 осуществляется последовательная (по счетчику 19) коммутация коммутатором 25 сигналов с вы ходов триггеров, объединенных 5 в "щели", на выход сумматора 10.

Код суммы каждой "щели" сравни. вается в блоке 32 с пороговым значением, хранящимся в регистре 2.

Если модуль разности с суммато- !О ра 9 больше ширины строки, т.е. точ.ка не принадлежит области исследования, и адрес выбранной "точки" не равен конечному адресу списка, ана= лиэ "точек" продолжается, в против- IS ном случае происходит переход к обработке данных по следующей строке.

В режиме идентификации "точек" сигналы с выходов триггеров, объеди- 20 ненных в Заданную "щель", через третий коммутатор 25 поступают на сумматор 10, на выходе которого формируется код суммы "точек", вошедших в заданную "щель". Код суммы анализируется блоком 32 сравнения, сигнал с выхода которого управляет коммутатором 23. При увеличении числа "точек" в заданной "щели" после записи очередной "точки" в блок 8 памяти содержимое счетчика 21 увеличивается на 1, и производится обращение к ОЗУ ЭВМ для записи адреса этой "точки" в массив результатов.

В этом случае исполнительный адрес ОЗУ формируется из содержимого счетчика 21 и поступает на первый выход устройства череs коммутатор 26, а данные из содержимого счетчика 22 поступают на второй выход через коммутатор 27. Получив ответный синхросигнал, генератор 1 формирует серию тактирующих импульсов, по которым содержимое счетчика 22 увеличивается на 1 и сравнивается в блоке 33 с конечным адресом списка кодов координат "точек", находящихся в регистре 13.

Если количество точек, вошедших в "щель", превышает порог, то код числа точек через коммутаторы 23 и 27 поступает на второй выход устройства, а содержимое счетчика 2 1 увеличивается на 1 и через коммутатор 26 передается на первый выход устройства. Затем производится обра- щение к памяти машин для записи кода количества "точек", вошедших в "щель", в массив результатов. Процесс заканчивается после просмотра сумм во всех "щелях" в области исследования. Закончив выполнение процедуры, устройство формирует в систему прерывания в ПК ЭВМ сигнал запроса.

1161969

К МПЭП ЭВП

Сцнцю ншацию к т ми

Составитель Т.Ничипорович

Редактор Е.Копча Техред М.Гергель Корректор А.Тяско

Заказ 3971/52 Тираж 710 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4