Устройство для лесотаксационного дешифрования цветных аэрофотоснимков

 

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и позволяет расширить функциональные возможности устройства , которое содержит блок 1 развертки , аэрофотоснимок 2, блок 3 цветоделения , эмиттерные повторители 4-6, электронные ключи 7 и 8, модуляторы 9 и 10, генератор 11 импульсов, амплитудные селекторы 12 и 13, блок 14 схем совпадений, коммутатор 15, счетчики 16 и 24-26, 35 импульсов , триггеры 17 и 30 Шмитта, дифференцирующие цепи 18 и 31, ограничители 19 и 32 полярности, ждущий мультивибратор 20, электронные ключи 21-23, инверторы-делители 27 и 28, сумматоры 29 и 45, триггер 33 со счетным запуском, схему 34 сброса, элементы 36 и Зб задержки, аналого-цифровые преобразователи 37 и 37, блоки 38 и 38 памяти , компараторы 39 и 39, элементы И 40 и 40, счетчики 41 и 41, регистры 42 и 42, 46 и 46, дешифратор 43, блок 44 элементов задержки, блоки 47-47 и блоки 49 и 49, индикаторов. Введение новых элементов и обS разование новых связей между элементами W устройства позволяет определять размеры крон отдельных деревьев и подсчитывать количество деревьев по заданным диапазонам размеров крон для каждой и дещифруемых пород. 1 ил. to О5 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1267157!

5ц 4 G Oi С 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912737/24-10 (22) 17.06.85 (46) 30.10.86. Бюл. № 40 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (72) В. М. Батаев, Ю. А..Евгенов и С. А. Спиров (53) 587.77:634.0 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 659902, кл. G Ol С 1!/00, 30.04.79.

Авторское свидетельство СССР № 483575, кл. G 01 С 11/00, 05.09.75. (54) УСТРОГ1СТВО ДЛЯ ЛЕСОТАКСАЦИОННОГО ДЕШИФРОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ

АЭРОФОТОСНИМКОВ (57) Изобретение относится к области геодезического приборостроения и позволяет расширить функциональные возможности устройства, которое содержит блок 1 развертки, аэрофотоснимок 2, блок 3 цветоделения, эмиттерные повторители 4 — 6, электронные ключи 7 и 8, модуляторы 9 и 10 генератор 11 импульсов, амплитудные селекторы

l2 и 13, блок 14 схем совпадений, коммутатор 15, счетчики 16 и 24 — 26, 35 импульсов, триггеры 17 и 30 Шмитта, дифференцирующие цепи 18 и 31, ограничители !9 и

32 полярности, ждущий мультивибратор 20, электронные ключи 21 — 23, инверторы-делители 27 и 28, сумматоры 29 и 45, триггер 33 со счетным запуском, схему 34 сброса, элементы 36 и 36 задержки, аналого-цифровые преобразователи 37 и 37, блоки 38 и 38 памяти, компараторы 39 и 39, элементы И 40 и 40, счетчики 41 и 41, регистры 42 и 42, 46 и 46", дешифратор 43, блок 44 элементов задержки, блоки 47 — 47" и блоки 49 и 49", индикаторов. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет определять размеры крон отдельных деревьев и подсчитывать количество деревьев по заданным диапазонам размеров крон для каждой и дешифруемых пород. 1 ил.

1267157

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для лесотаксационных работ.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет определения размеров крон отдельных деревьев и подсчета количества деревьев по заданным диапазонам размеров крон для каждой из дешифрируемых пород.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 развертки, цветной аэрофотоснимок 2, блок 3 сканирования и цветоделения, эмиттерные повторители 4 — 6, электронные ключи 7 и 8, модуляторы амплитудно-импульсной модуляции

9 (АИМ) и 10, генератор 11 импульсов, амплитудные селекторы 12 и 13, блок 14 схем совпадений, коммутатор 15, счетчик !6 импульсов, триггер 17 Шмитта, дифференцирующую цепь 18, ограничитель 19 полярности, ждущий мультивибратор 20, электронные ключи 21 — 23, счетчики 24 — 26 импульсов, инверторы-делители 27 и 28, сумматор 29, триггер 30 Шмитта, дифференцирующую цепь 31, ограничитель 32 полярности, триггер 33 со счетным запуском, схему 34 сброса, счетчик 35 импульсов, элементы 36 и 36 задержки, аналого-цифровые преобра=-;ователи 37 и 37 (АЦП), блоки 38 и 38 памяти. компараторы 39 и 39, элементы И 40 и 40, счетчики 4! и 4!, регистры 42 и 42, дешифратор 43, бок 44 элементов задержки, сумматор 45, регистры 46 - — 46 ",) блоки (47 - — 47 ") ц), х) компараторов, блоки 48 — -48 счетчиков, блоки 49"- 49 " индикаторов, причем выходы блока 3 цветоделения и сканирования подключены к входам соответствующих эмиттерных повторителей 4- — 6. Выходы эмиттерных повторителей 4 и 5 подключены соответственно к первым входам электронных ключей 7 и 8 и входам инверторов-делителей 27 и 28 соответственно, выходы которых и выход эмиттерного повторителя 6 подключены к входам сумматора 29, выход которого подключен к последовательно соединенным триггеру 30 Шмитта, дефференцируюшей цепи 31, ограничителю 32 полярности, выход которого подключен к первому входу триггера 33 со счетным запуском, выход которого подключен к вторым входам электронных ключей 7 и 8, выходы которых нодключены к первым входам соответствую)цих модуляторов 9 и 10 АИМ, вторые входы которых соединены между собой, с синхронизирующими входами аналого-цифровых преобразователей 37 и 37, и с первым вь)ходом генератора 11 импульсов. второй выход которого подключен к вторым входам элементов И 40 и 40, выходы модуляторов

9 и 10 АИМ подключены соответственно к входам амплитудных селекторов 2 и 13, выходы которых подключены к входам блока

14 схем совпадений, выход которого подключен к последов ател ь но соединен н ь.м ком мута5 !

)5

35 тору 15, блоку 16 счетчиков импульсов, выход модулятора 10 АИМ зеленого канала подключен к входу счетчика 35 импульсов, выход электронного ключа 8 подключен к последовательно соединенным триггеру 17

Шмитта, дифференцирующей цепи 18, ограничителю 19 полярности, ждущему мультивибратору 20, выход которого подключен к первым входам электронных ключей 21 — 23, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора 15, выходы электронных ключей 21 — 23 подключены к входам счетчиков 24 — 26 импульсов соответственно, выходы электронных ключей

7 и 8 подключены соответственно к последовательно соединенным элементам 36 и 36 задержки, аналого-цифровым преобразователям 37 и 37, блокам 38 и 38 памяти, компараторам 39 и 39, элементам И 40 и 40, через из первые входы, счетчикам 41 и 41, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора 45, выходы которого подключены к информационным входам регистров 46 — 4о, выходы которых подключе0) го ) ны к последовательно соединенным блокам

47 — -47 компараторов. блокам 48 — 48 счетчиков, блокам 49" — 49 )индикаторов, входы блока элементов 44 задержек соединены с соответствующими выходами коммутатора

15, а выходы — с вторыми управляющими входами регистров 46 — 46 соответственно, о) п4 выходы амплитудных селекторов 12 и 13 подключены к входам регистров 42 и 42 соответственно, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих бло-! ков 38 и 38 памяти, выход компаратора 39 подключен к входу дешифратора 43, выход которого подключен к управляющим входам счетчиков 41 и 41, а также к первым уп-!

" (М равляющим входам регистров 46 — 46, выхоп схемы 34 сброса подключен к управляющим входам счетчиков 16, 35, 24 — 26 импульсов триггера 33 и счетчиков блоков 48— с)

48 "

Устройство работает следующим образом.

Цветной фотоснимок 2 развертывается с помощью блока 1 развертки. В процессе развертки изображения светвой поток от каждого элемента фотоснимка 2 преобразовывается в блоке 3 в три цветоделительных сигнала, которые подаются на выходы эмиттерных повторителей 4 — 6. С выходов эмиттерных повторителей 4 — 6 цветоделенные сигналы с красного и зеленого каналов поступают через инверторы-делители 27 и 28 на вход сумматора 29. Одновременно на третий вход сумматора поступает цветоделенный сигнал с синего канала противоположной полярности по отношению к другим цветоделенным сигналам. При пересечении анализируюшим пятном цветоделительного устройства 3 границы выделенного на фотоснимке дешифрируемого участка, нанесенного синей краской, на выходе сумматора 29 появляется сигнал. При этом ве1 з личина ослабления красного и зеленого цветоделительных сигналов в инверторах-делителях 27 — 28 подбирается таким образом, чтобы при анализе белых и серых мест фотоснимка сигнал на выходе сумматора 29 равнялся нулю. В случае появления сигнала на выходе сумматора 29 (при пересечении границы) срабатывает триггер 30 Шмитта, выходной импульс которого затем дифференцируется цепью 31 и ограничивается по полярности ограничителем 32 и перебрасывает триггер 33 со счетным запуском. В результате ключи 7 и 8 открываются и цветоделенные сигналы красного и зеленого каналов начинают поступать на входы модуляторов

9 и 10 АИМ, на которые одновременно подается частота заполнения с генераторов 11 прямоугольных импульсов. Модулированные по амплитуде импульсы подвергаются амплитудной селекции в поддиапазонах, количество поддиапазонов при этом определяется количеством пород леса, которое может иметь место на спектрозональных снимках лесных массивов. Выходы амплитудных селекторов

12 и 13 заведены на соответствующие входы схем совпадений узла 14.

Таким образом, при прохождении пятна через кроны, соответствующие одной и той же породе леса и, следовательно, имеющие один и тот же цвет, срабатывает вполне определенная схема совпадений типа «И» в узле 14. Если выход этой схемы совпадений закоммутировать с помощью коммутатора 15 с входом счетчика 16 импульсов блока,то счетчик будет фиксировать информацию, соответствующую сумме размеров крон деревьев данной породы, находящихся на дешифрируемом участке леса. При этом количество коммутируемых счетчиков 16 с выходами соответствующих схем совпадений узла 14 определяется количеством дешифрируемых пород леса, изображенных на фотоснимке 2.

Для подсчета количества деревьев по породам на фотоснимке 2 светоделенный сигнал с выхода ключа 8 поступает на триггер 17 Шмитта, который срабатывает от задаваемого уровня сигнала, соответствующего началу кроны. Импульс, полученный на выходе триггера 17, дифференцируется схемой 18, ограничивается по полярности ограничителем 19 и запускает ждущий мультивибратор 20. С мультивибратора 20 сигнал поступает на счетчики 24 — 26 импульсов через ключи 21 — 23. При этом каждый из ключей 21 — 23 служит для определенной породы дерева и открывается импульсами, поступающими с выходов коммутатора 15 только в моменты, соответствующие анализу соответствующей породы деревьев.

Процесс подсчета количества деревьев и суммарной протяженности крон (площади) для каждой из пород происходит до того момента, пока анализирующее пятно цветоделительного устройства не пересечет снова границу выделенного участка. В этот мо267157

5

35 мент происходит срабатывание схем 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, ключи 7 и 8 закрываются и подсчет информации о параметрах леса прекращается.

В связи с тем, что в первоначальный момент триггер 33 со счетным запуском и счетчики 16, 24 — 26 импульсов могут находиться в произвольном состоянии, для перевода их в исходное состояние применен ручной сброс с помощью схемы 34. Для определения размера выделенного участка сигнал с выхода модулятора 10 заводится на счетчик 35 импульсов, производящий подсчет количества импульсов за время прохождения анализирующего пятна по участку.

На выходах электронных ключей 7 и 8 присутствуют сигналы соответственно красной и заленой составляющих цветоделенного сигнала, представляющие собой отличные от прямоугольной формы вследствие амплитудных искажений видеоимпульсы, длительность которых соответствует размеру крон отдельных деревьев, а амплитуда зависит от породы дерева. Поэтому видеоимпульсы, полученные от разных пород, но с одинаковыми размерами крон, могут иметь разные амплитудные значения. Поскольку измерение размера кроны зависит от величины амплитудного порога, по которому фиксируется длительность видеоимпульса, показания о размерах одинаковых крон деревьев разных пород могут различаться. Кроме того, более точная информация о размере крон может быть получена лишь при обработке видеосигнала как красной, так и зеленой составляющих цветоделенного сигнала, так как для разных пород одна и та же — либо красная, либо зеленая — составляющая не является определяющей.

Сигналы с выходов электронных ключей

7 и 8 поступают в соответствующие каналы дополнительной обработки красной и зеленой составляющих цветоделенного сигнала. Элемент 36 (36) задержки обеспечивает возможность осуществления в блоке 38 (38) памяти корректировки видеоимпульсов в тот момент, когда на выходах амплитудного селектора !2 (13) уже сформирована информация о принадлежности данного видеоимпульса к одному из поддиапазонов амплитуд и, в соответствии с чем, регистр

42(42) произведет выбор нужной градационной кривой, которую затем будет удерживать неизменной до прихода с амплитудного селектора 12(13) информации о принадлежности видеоимпульса к другому поддиапазону амплитуд. Видеосигнал с выхода эпемента 36(36) задержки преобразуется в цифровую форму в ALIII 37(37); например, параллельного типа, использующего для своей работы частоту тактирующего сигнала генератора 11 импульсов, равную частоте импульсов, поступающих на вторые входы модуляторов 9 И 10 АИМ. С выхода АЦП

37(37) сигнал в параллельном коде поступает

1267157

IO

Формула изобретения

5 на адресные входы блока 38(38); где каждому адресу в зависимости от выбранной градационной кривой ставится в соответствие выходной сигнал, что позволяет устранить различия в форме видеоимпульсов, полученных от одинаковых размеров крон деревьев различных пород, и компенсировать влияние различающихся условий аэрофотосъемки. Блок 38(38) может бьггь выполнен, например, в виде постоянного запоминак)щего устройства (ПЗУ), управляемого с выхода амплитудного селектора

12(13). Откорректированный сигнал сравниI вается затем с опорным в компараторе 39 (39), в результате чего на его выходе появляется импульс с длительностью, соответствующей размеру кроны. Этот импульс поступает на первый вход элемента И 40(40) в качестве коммутирую1цего сигнала для импульсов заполнения, поступающих на второй вход элемента И 40(40) со второго выхода генератора 11 импульсов. Счетчик 41(41 ) фиксирует количество прошедших через элемент

И 40(40) импульсов. 1)ополнительный сумматор 45 осуществляет сложение кодов счетчиков 4! и 41, в результате чего на его выходе присутствует информация об усредненном значении размера кроны. Поскольку максимальный размер кроны всегда определяется длительностью импульса на выходе компарвтора 39 канала обработки зеленой составляющей цветоделенного сигнала„то по его заднему фронту, выделяемому дешифратором 43, осуществляется запись информации с выхода сумматора 45 в регистр

1ц <рД

46 (46 ), соответствующий первой (Xi-ой) из анализируемых пород,и сброс счетчиков 41 и 41 в ноль. К моменту записи выбор нужного (одного из М) регистра уже осуществлен сигналом с того выхода коммутатора

15, который соответствует той породе, к которой принадлежит анализируемая в данный момент крона. Блок 44 элементов задержек обеспечивает необходимую задержку появления информации о принадлежности анализируемой кронь1 и одной из Х пород на втором управляющем входе соответствующего регистра 46"(4())) к моменту записи в него кода с выхода сумматора 45.

Занесенная в регистр (одип из М) информация оо OTKoj)j)oктиров11нном в каждом канале и усредненном размере кроны далее подвергается сравнению с установленными числовыми значениями в компараторах бло-гх! ка 4()(47 1. По импульсу, пос.упившему с блока 471 (47 " ) компараторов, в блоке 48" (48* ) счетчиков свое содержимое увеличивает на единицу счетчик количества деревьев того диапазона размеров крон, к которому был отнесен сигнал с регистра 46 и) (46))")) при сравнении его в блоке 47 (4T I компараторов с фиксированными значениями, соответствующими границам диапазонов размеров крон. Состояния счетчиков блока

48" (48 ") выводятся на блок 49 (49 ) индикаторов.

ЗО

В связи с тем, что в первоначальный момент счетчики блоков 48 — 4cо могут

) АМ> находиться в произвольном состоянии, для перевода их в исходное состояние осуществляется ручной сброс с помощью схемы 34 сброса.

Таким образом, обеспечивается расширение функциональных возможностей известного устройства за счет определения размеров крон отдельных деревьев и подсчета количества деревьев по заданным диапазонам размеров крон для каждой из дешифрируемых пород. Это позволяет получать также информацию о возрастных градациях лесных массивов и об объемах древесины соответствующих пород.

Устройство для лесотаксационного дешифрования цветных аэрофотоснимков, содержащее блок развертки, блок цветоделения и сканирования, эмиттерные повторители, электронные ключи, модуляторы, амплитудн»1е селекторы, генератор импульсов, блок схем совпадений, счетчики, триггеры, дифференцирующие цепи, ограничители полярности, инверторы-делители, схему сброса, коммутатор и сумматор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воз мож ностей за счет одновременного определения дополнительных параметров дереiii»ев, в него введены дешифратор, блок элементов задержки, дополнительный сумv,kIToð и каналы обработки красной и зеленой составляющих цветоделенного сигнала, каждый из KoToj)bix выполнен в виде последовательно соединенных элемента задержки, аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, компаратора, элемента И, счетчика и подключенного к управляющим входам блока памяти регистра, входы которого соединены с выходами соответствующего амплитудного селектора, входы элементов задержки соединены с соответствующими входами модуляторов, а также каналы сортировки по диапазонам размеров крон по заданному числу пород деревьев, каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра, блока компараторов, блока счетчиков и блока индикации причем синхровходы аналого-цифровых преобразователей соединены с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами схем И каналов обработки, первый вход схемы И канала обработки зеленой составляющей соединеH с входом дешифратора, выход которого соединен с управляющими входами счетчиков каналов обработки и с первыми унравляющими входами регистров каналов сортировки, вторые управляющие входы которых соединены с соответствую1пими выходами блока элементов задержки, входы которого соединены с соответствующими выходами коммутатора, выходы счетчиков каналов обработки соединены с входами дополнительного сумма1267157 тора, выход которого соединен с информационными входами регистров каналов сортировки соединены с выходом схемы сброса.

Составитель В. Харламов

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 5751/34 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ 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