Устройство для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к устройствам для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура.изображений объекта, и может быть использовано для измерения характеристик I объекта путем анализа его изображения . Цель изобретения состоит в повьшении точности устройства при определении малых углов наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. Поставленная цель достигается тем, что при сканировании столбцом-окном вдоль строк кадра изображения как только прямолинейный контур попадает в зону центрального элемента разложения изображения столбца-окна, подсчитывается число тактов-шагов столбца-окна вдоль строк до тех пор, пока проекция прямолинейного отрезка не будет равна заданному значению, после чего определяется величина вертикальной проекции прямолинейного отрезка контура. По отношению числа тактовшагов столбца-окна вдоль строк к величине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, определяемся угол наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 С 06 К 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095593/24-24 (22) 25.07.86 (46) 15,07.88. Бюл, У 26 (7 1) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.А.Лопухин, А.С.Шумилин, Д.К.Шелест, А,С.Гурылев, А.Г.Филиппов и А.А.Вязовкин (53) 681.327. 12 (088. 8) (56) Заявка Японии Ф 54-25782, кл. 97(1)В 67, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1302305, кл. G 06 К 9/46э 1985 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА

НАКЛОНА ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ОТРЕЗКА КОНТУРА ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура,изображений объекта, и может быть использовано для измерения характеристик

;объекта путем анализа его изображения. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства при определении малых углов наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. Поставленная цель достигается тем, что при сканировании столбцом-окном вдоль строк кадра изображения как только прямолинейный контур попадает в зону центрального элемента разложения изображения столбца-окна, подсчитывается число тактов-шагов столбца-окна вдоль строк до тех пор, пока проекция прямолинейного отрезка не будет равна заданному значению, после че" го определяется величина вертикальной проекции прямолинейного отрезка контура. По отношению числа тактовшагов столбца-окна вдоль строк к величине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, определяется угол наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта. 1 ил. I 410074

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для

;определения угла наклона прямолиней:ного отрезка контура изображения объекта, и может быть использовано

5 ,для измерения характеристик объекта путем анализа его изображения.

Цель изобретения — повышение точности устройства при определении ма(лых углов наклона прямолинейного отрезка контура изображен я объекта.

На чертеже представлена структур-, ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 ви- 15 деосигналов бинарный квантователь 2, генератор 3 тактовых импульсов, синхронизатор 4, блок 5 элементов, задержки, блок 6 элементов И-НЕ, Б vpHrгеры 7 RS-триггер 8, первый 20 элемент И 9, счетчик 10, блок 11 определения знака угла, блок 12 опре, деления величины горизонтальной про-!, екции отрезка контура, первый эле мент ИЗЯ 13 и дешифратор 14. Блок 11

;определения знака угла содержит, второй и третий элементы ИЛИ 15 и 16 и второй и третий элементы И 17 и 18.

Блок 12 определения величины го ризонтальной проекции отрезка конту- 30 ( (! ра содержит группу из (и-1) элементов ИЛИ (9 и группу из и элементов И 20.

Устройство работает следующим, образом. (.

Датчик 1 видеосигнала преобразу- 35 ет оптическое изображение в электрический видеосигнал, который бинар. ным квантователем 2 нормируется по амплитуде и поступает в блок 5 элементов задержки. B блоке.5 элементов 40 задержки выделяются 2п элементов разложения изображения,, расположенных в столбец, и подаются в блок 6 эле.ментов И-НЕ. При наличии на шинах входа блока 6 элементов И-НЕ сигна- 45 лов разного уровня амплитуды на соответствующем .элементе, инвертирующем И, формируется импульс, поступаюпдй на вход соответствующего Dтриггера 7, на тактовый вход которого поступает последовательность импульсов с тактовой частотой, формируемая в генераторе 3 тактовых импульсов. На выходах D-триггеров 7 формируются сигналы тога же уровня, что и на соответствукюр х входных шинах в момент прихода предыдущего тактового импульса. При попадании контура в центральный элемент разло1 же ния электр о нно г о окна с выхода и-го D-триггера сигнал высокого уровня поступает на Б-вход RS-триггера

8. После прихода сигнала высокого уровня на S-вход RS-триггера 8 (т.е. при попадании прямолинейного контура в зону центрального п-го элемента разложения изображения столбца) с выхода последнего на первый вход элемента И 9 поступает сигнал, открывающий элемент И 9, и последовательность тактовых импульсов, подаваемая на второй вход элемента И 9 с выхода генератора 3 тактовых импульсов, начинает поступать на счетный вход счетчика 10. В счетчике 10 производится подсчет тактовых импульсов. С приходом 256-го импульса с вьиода счетчика 10 сигнал высокого уровня поступает на управляющие входы блока 11 определения знака угла и блока 12 определения величины вертикальной проекции отрезка контура (БОВВПОК). На информационные входы этих блоков поступают сигналы с выходов D-триггеров 7. При этом на одном из входов элементов ИЛИ 15 и 16 блока 11 определения знака угла присутствует сигнал высокого уровня, соответствующий положению контура в одном из элемечтов разложения изображения, Входы элемента ИЛИ 15 подключены к D-триггерам 7-1, 7-2,..., 7-(n-1), следовательно, сигнал высокого уровня на выходе элемента

ИЛИ 15 соответствует положительному углу отклонения контура. Входы элемента ИЛИ 16 подключены к Э-триггерам

7-п, 7-(n+1),...,7-(2n-1), и сигнал высокого уровня на выходе элемента

ИЛИ 16 соответствует отрицательному углу отклонения контура. Сигналы, определяющие знак угла, появляются на выходе блока 11 определения знака угла при наличии на управляющем входе этого блока 11 сигнала высокого уровня. БОВВПОК 12 работает аналогично блоку 11 определения знака угла, Отличия состоят в том, что входы j-го (где j = i n-1) элемента KIH группы 19 подключены к выходам j-го и (2n-j)-го D-триггеров

7, а выход и-ro D-триггера 7 подключен к первому входу и-го элемента

И группы 20, поэтому появление на выходе одного из элементов И группы

20 сигнала высокого уровня характеризует удаленность расположения кон1410074,тура от центрального элемента разложения и, следовательно, характеризует величину вертикальной проекции контура. Сигналы с выхода БОВВПОК 12 поступают при наличии на управляющем входе этого блока сигнала высокого уровня одновременно на информационные входы дешифратора 14 и входы элемента ИЛИ 13. При наличии на одном иэ входов элемента ИЛИ 13 сигнала высокого уровня на его выходе появляется сигнал, разрешающий считывание информации с дешифратора 14, а также поступающий на входы установки RS-триггера 8 и счетчика 10.

Таким образом, при сканировании столбцом-окном вдоль строк кадра изображения как только прямолинейный контур попадает в зону центрального элемента разложения изображения столбца-окна, включается в работу счетчик 10, который подсчитывает чис,ло тактов-шагов столбца-окна вдоль строк до тех пор, пока проекция прямолинейного отрезка не будет равна заданному значению (в данном случае 256), после чего из блока 12 выдается величина вертикальной проекции. По отношению числа тактов шагов столбца-окна вдоль строк к величине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, идентифицируется угол наклона прямолинейного отрезка контура объекта в изображении.

Предлагаемое устройство позволяет за счет измерения угла в процессе сканирования повысить по сравнению с прототипом точность измерения (так KaK no pe nooT n n pMKocTH строки в 256 элементов разложения изображения и емкости линейного окна в 7 элементов разложения изображения равна примерно 6 в то время

Ф как у прототипа не превышает 10 ) и увеличить производительность измерения (так как нет необходимости запоминать первоначальную информацию и не требуется сложных алгоритмов предварительных вычислений и запоминания промежуточной информации) до

0,02 с °

Формул а из о бр ет е ния

Устройство для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта, содержащее датчик видеосигналов, бинарный квантоват ель, генератор тактовых импульсов, синхронизатор, блок элементов задержки, дешифратор, блок элементов

И-НЕ, (2п-1) D-триггеров (где число

2п определяет количество элементов разложения в линейном электронном окне), RS-триггер, первый элемент И, счетчик, причем выход датчика видеосигналов подключен к входу бинарного квантователя, выход которого соединен с информационным входом блока элементов задержки, первый и второй выходы синхронизатора подключены соответственно к первому и второму входам датчика видеосигналов и первому и второму входам генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом блока элементов задержки, вторым входом первого элемента И и тактовыми входами D-триггеров, информационные входы каждого из которых подключены к соответствующим выходам блока элементов И-НЕ, входы которого подключены к выходам блока элементов задержки, выход и-го

В-триггера соединен с информационным входом RS -триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчи— ка, группа выходов дешифратора является группой выходов устройства, о .. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства при определении малых углов наклона, в него введены группа из (n-1) элементов ИЛИ, группа из и элементов

40 И, три элемента ИЛИ, второй и третий элементы И, первый вход j ão элемента ИЛИ группы (где j = 1,2,...,n-1) соединен с выходом j-го D-триггера, а второй вход подключен к выходу

45 (2n-j)-ro D-триггера выходы элеменЭ тов ИЛИ группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, первый вход п-го элемента И группы подключен к выходу и-го D50 триггера вторые входы второго и

Э третьего элементов И и элементов И группы соединены с выходом счетчика, выходы элементов И группы подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ и соответствующим информационным входам дешифра.тора, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом дешифратора и входами установки RS-триг1410074

Составитель В,Макаренков

Техред А.Кравчук Корректор,Л.Патай

Редактор А.Лежнина

Заказ 3483/47

Тираж 704

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие„ г, Ужгород, ул. Проектная, 4 гера и счетчика, К-вход второго элемента ИЛИ (где К = 1,2,...,и-1) подключен к выходу К-го D-триггера, а К-вход третьего элемента ИЛИ вЂ” к выходу (n+K)-ro D-триггера, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства.