Замкнутая телевизионная система для измерения объектов

 

Изобретение относится к телевизионным устр-вам для счета и измерения геометрических параметров объектов . Цель изобретения - упрощение устр-ва путем упрощения построения блока памяти. Устр-во содержит телевизионный датчик 1, блок 2 задержки , селектор 3 видеосигнала объекта, блок 4 управления, блок 5 обнаружения невыделенных частей объекта,блок 6 памяти, блок 7 измерения, счетчик 8 объектов. Для достижения цели введены два элемента И 9,12 и два триггера 10,11, позволяющие реализовать в устр-ве функции поочередного выбора и измерения объектов при использовании блока памяти. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

tI9l +UiIIl

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М A BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4180437/24-09 (22) 12.01.87 (46) 23.07.88. Бюл. У 27 (72) Ю.Ф.Коркунов,, N.П.Строкин и С.Н,Суворов (53) 621.397.3:681.327.19(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 525132, кл. G 06 К 11/04, 1975. (54) ЗАМКНУТАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИС ТЕМА

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОВЬЕКТОВ (57) Изобретение относится к телевизионным устр-вам для счета и измерения геометрических параметров объ- (5D 4 Н 04 N 7 18, С 06 К 11/04 ектов. Цель изобретения — упрощение устр-ва путем упрощения построения блока памяти. Устр-во содержит телевизионный датчик 1, блок 2 задержки, селектор 3 видеосигнала объекта, блок 4 управления, блок 5 обнаружения невыделенных частей объекта, блок

6 памяти, блок 7 измерения, счетчик

8 объектов. Для достижения цели введены два злемента И 9 12 и два триггера 10,11, позволяющие реализовать в устр-ве функции поочередного выбора и измерения объектов при использовании блока памяти. 9 ил.

1412004

Изобретение относится к промьппленности средств связи, в частности к телевизионным устройствам для счета и измерения геометрических параметров объектов, и может быть использовано для автоматического анализа микро-. объектов, например частиц пыли в пробах воздуха, порошков в металлургической промьппленности, лейкоцитов при анализе крови.

Целью изобретения является упрощение устройства путем упрощения построения блока памяти. 15

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема замкнутой телевизионной системы для измерения объектов; на фиг.2 - функциональная электрическая схема блока управле- 20 ния; на фиг.3 — функциональная электрическая схема формирователя точек начал объектов; на фиг.4 — функциональная электрическая схема запоминающего устройства; на фиг,5 — фуикцио- 25 нальная электрическая схема формирователя первого импульса; на фиг.б— структурная электрическая схема блока обнаружения невьделенных частей объекта; на фиг.7 — функциональная элек- 30 трическая схема блока памяти; на фиг ° 8 — функциональная электрическая схема блока измерения; на фиг.9— изображение измеряемых объектов.

Замкнутая телевизионная система для измерения объектов содержит теле визионный датчик 1, блок 2 задерж-. ки, селектор 3 видеосигнала объекта, блок 4 управления, блок 5 обнаружения невыделенных частей объекта, блок 40 б памяти, блок 7 измерения, счетчик

8 объектов, первый элемент И 9, первый триггер 10, второй триггер 11, второй элемент И 12.

Блок 4 управления (фиг.2) содержит формирователь 13 точек начал объектов, первый элемент И 14, элемент

И-ИЛИ 15, первый триггер 16, второй элемент И 17, второй триггер 18, первый элемент KIH 19, третий элемент

И 20, первое 21 и второе 22 запоминающие устройства, четвертый элемент

И 23, второй элемент ИЛИ 24, формирователь 25 первого импульса, третий 5 триггер 26, пятый 27 и шестой 28 элементы И, регистр 29 сдвига.

Формирователь 13 точек начал объектов (фиг.3) содержит формирователи, переднего фронта импульса 30 и заднего фронта импульса 31, RS-триггер 32 и элемент И 33.

Запоминающие устройства 21 и 22 (фиг.4) выполнены аналогично и каждое содержит канал запоминания Y-координаты (номера строки) невыделенной части объекта и включает счетчики 34 и 35, регистр 36 и блок 37 сравнения кодов, а также содержит канал запоминания Х-координаты .(номера элемента на строке) невыделенной части объекта и включает счетчик 38, регистр 39 и блок 40 сравнения кодов.

Запоминающее устройство включает также элемент И 41.

Формирователь 25 первого импульса (фиг.5) содержит формирователь 42 заднего фронта импульса, RS-триггер

43 и элемент И 44.

Блок 5 обнаружения невьделенных частей объекта (фиг.б) содержит блок

45 вычитания, элемент И 46 и блок 47 задержки, выполненный аналогично бло" ку 2 задержки.

Блок 6 памяти (фиг.7) содержит два аналогичных канала, первый из которых запоминает Y-координату точки начала объекта (номер строки) и включает счетчик 48, регистр 49 и блок

50 сравнения кодов, а второй запоминает Х-координату точки начала (номер элемента на строке) и включает счетчик 51, регистр 52 и блок 53 сравнения кодов, элемент И 54.

Блок 7 измерения (фиг.8) содержит элемент И 55, счетчик 56 и регистр 57.

Замкнутая телевизионная система для измерения объектов работает следующим образом, Двухуровневый видеосигнал хорд .объектов (фиг.9, сплошная линия) поступает с выхода телевизионного датчика 1 через вход блока 4 управления на первый вход формирователя 13 точек начал объектов, на второй вход которого, соединенный с выходом блока 2 задержки, поступает видеосигнал задержанных на период строки хорд.

На выходе формирователя 13 точек начал объектов формируются импульсы, соответствующие окончанию первых в направлении кадровой развертки хорд каждого из объектов (фиг.9, точки

Hl H2i Нз).

Цикл счета и измерения объектов начинается после подачи на устройство одиночного импульса пуска, ко1412004 торый осуществляет установку в "0 счетчика 8 объектов, а также регистра 57 блока 7 измерения, в который записывается результат измерения объ5 ектов, осуществляет стирание информации в блоке 6 памяти. Импульс пуска устанавливает первый триггер 10, с выхода которого разрешающий потенциал поступает через девятый вход блока

4 управления на второй вход элемента

И 14. Импульс пуска поступает через восьмой вход в блок 4. управления, устанавливая триггер 18, с выхода которого подается разрешающий потенциал 15 на четвертый вход элемента И 14. Триггер 18 сохраняет свое состояние до конца цикла счета и измерения объектов. Пройдя через. элемент ИЛИ 24, импульс пуска устанавливает триггер 20

16, с первого выхода которого подается разрешающий потенциал на третий вход элемента И 14, этот же импульс поступает на объединенные входы начальной установки запоминающих уст- 25 ройств 21 и 22, осуществляя стирание в них информации, а также поступает на вход записи регистра 29 сдвига, на первом выходе которого устанавливается потенциал, разрешающий 3Q элемент И 27, а на втором — потенциал, запрещающий элемент И 28.

Импульс, соответствующий первой

s направлении сканирования точке начала Hl (фиг.9а), проходит через раэ35 решенный элемент И 14, сбрасывая триггер 16 и запрещая прохождение через. элемент И 14 импульсов точек начал

Н2 и НЗ. Этот же импульс постунает 4р через первый выход блока 4 управления на вход записи блока 6 памяти. При этом в регистр 49 переписывается код счетчика 48, соответствующий номеру строки (7-координата точки начала Н1) 45 а в регистр 52 - код счетчика 51, соответствующий номеру элемента на строке (Х-координата точки начала

Hl).

Импульс точки начала Hl с первого выхода блока 4 управления сбрасывает триггер 1.1, потендиад второго выхода. которого запрещает элемент И 12 этот же импульс, пройдя через элементы

И 34 и ИЛИ 19, поступает через второй выход блока 4 управления на вход запуска селектора 3 видеосигнала объекта.

Видеосигнал выделенных хорд (фиг. 9а, утолщенная линия) с выхода селектора

3 видеосигнала объекта поступает на второй вход блока 5 обнаружения невыделенных частей объекта, на первый вход которого поступает видеосигнал задержанных на период строки хорд объектов с выхода блока 2 задержки, При этом на выходе блока 45 вычитания появляется видеосигнал второго объекта невыделенной части первого, который, пройдя через блок 47 задержки на второй вход элемента И 46, совпадает с видеосигналом выделенных хорд.

Сигнал с выхода блока 5 обнаружения невыделенных частей объекта (фиг.9а,* пунктир) поступает через четвертый вход блока 4 управления на вход сброса триггера 26, а с выхода которого запрещающий потенциал поступает через четвертый выход блока 4 управления на второй вход элемента И 9, исключая прохождение через него импульса переднего фронта кадрового синхроимпульса (ПФ КСИ) следующего кадра на счетный вход счетчика 8 объектов и вход регистрации блока 7 измерения.

Сигнал с выхода блока 5 обнаружения невыделенных частей объекта поступает также на первый вход формирователя 25.первого импульса, с выхода которого он поступает через разрешающий элемент И 27 на вход записи запоминающего устройства 21. Запись осуществляется аналогично записи в блок 6 памяти. При наличии у объекта, например, двух невыделенных верхних ответвлений блок 5 обнаружения невыделенных частей объекта формирует на выходе два импульса, первый из которых проходит через формирователь

25 первого импульса на вход записи запоминающего устройства 21. После окончания выделения одного верхнего ответвления объекта производится выделение другого.

Во втором кадре анализа (фиг.95) триггер 16 запрещает выбор новой точки начала объекта и прохождение ее через элемент И 14. Триггер 16 сохраняет свое состояние до кадра, в котором заканчивается выделение видеосигнала объекта, или до кадра, в котором обнаруживается, что выделение объекта начато не от последней его точки начала. Во втором кадре на

1412004 выходе блока 50 сравнения кодов блока 6 памяти формируется сигнал строки, а на выходе блока 53 сравнения кодов — сигнал элемента строки, соответствующие положению точки начала

Н1, записанной в блок 6 памяти в первом кадре.

На выходе элемента И 54 формируется импульс, соответствующий по поло- 1О жению точке начала Hl, который поступает через четвертый вход блока 4 управления на третий вход элемента И

20, на второй вход которого поступает разрешающий потенциал с второго выхода триггера 16. Этот импульс, пройдя через элементы И 20, ИЛИ 19 и второй выход блока 4 управления, запускает селектор 3 видеосигнала объекта,. который выделяет ту же 20 часть объекта, что и в первом кадре.

Импульс, считанный из блока 6 памяти, сбрасывает триrrер 11, потенциал второго выхода которого запрещает элемент И 12. 25

Во втором кадре из запоминающего устройства 21 считывается сигнал невыделенной части объекта, причем считывается он на две строки выше (раньше), чем записан в первом кадре.Счи- 30 тывание с опережением осуществляется за счет применения в канале, sanoминающем 1-координату, отдельного считывающего счетчика 34, в который кадровым синхроимпульсом записывается код "2", Импульс, считанный из запоминающего устройства 21 (на фиг.9h, кружок1, проходит через элемент ИЛИ 19 и поступает через второй выход блока 4 управления на вход за- gg пуска селектора 3 видеосигнала объекта, который выделяет хорду правого верхнего ответвления первого объекта, расположенную на одну строку выше (с учетом задержки при выделении на 45 одну строку).

На выходе блока 5 обнаружения невыделенных частей объекта формируется сигнал (фиг. 93, пунктир), который поступает через четвертый вход блока

4 управления на вход сброса триггера 26, с выхода которого запрещающий потенциал подается через четвертый выход блока 4 управления на второй вход элемента И 9. При этом счет и регистрация результата измерения объекта не производятся. В следующих кадрах процесс поиска невыделенных частей объекта осуществляется аналогичным образом до полного выделения первого объекта в N-м кадре.

В N-м кадре импульс, считанныйиз блока 6 памяти и соответствующий по положению точке начала Н1, сбрасывает триггер 11. В этом же кадре сигнал, считанный из запоминающего устройства 21, совпадает на элементе

И-ИЛИ 15 с импульсом точки начала Н2 (сигнал совпадения обозначен Н2 на фиг.91)q при этом импульс точки начала Н2 поступает через третий выход блока 4 управления на второй вход установки второго триггера 11, устанавливая его. Импульс точки начала Н2 с выхода элемента И-ИЛИ 15 поступает на вход синхронизации регистра 29 сдвига, осуществляя сдвиг в нем информации, при этом на первом выходе регистра 29 сдвига устанавливается потенциал, запрещающий запись информации через элемент И 27 в запоминающее устройство 21, а на втором выходе— потенциал, разрешающий запись через элемент И 28 в запоминающее устройство 22. Количество запоминающих устройств, входящих в состав блока 4 управления, должно быть не меньше максимального количества верхних ответвлений любого объекта (количества его точек начал), которое практически не превышает 6-8, однако для упрощения описания системы количество запоминающих устройств выбрано равным двум.

В N-м кадре с второго выхода вто-: рого триггера ll на второй вход элемента И 12 поступает разрешающий потенциал. При этом через него проходит импульс ПФ КСИ следующего кадра, который через седьмой вход. блока 4 управления поступает на третий вход элемента ИЛИ 24, пройдя через который, он аналогично импульсу пуска производит стирание информации.в запоминающих устройствах 21 и 22, осуществляет запись начальной информации в регистр 29 сдвига, а также осуществляет установку триггера 16. Потенциал первого выхода триггера 11 запрещает прохождение через элемент

И 9 импульса ПФ КСИ следующего кадра на счетный вход счетчика 8 объектов и вход регистрации блока 7 измерения.

Несмотря на то, что видеосигнал первого объекта выделяется полностью, 1412004 счет и регистрация результата его измерения не производятся, так как выделение объекта начато не от последней его точки начала Н2, а от точки начала Hl, В (N+I)-м кадре потенциал первого выхода триггера 16 разрешает элемент

И 14, а потенциал второго его выхода запрещает элемент И 20. Импульс, счи- 10 танный из блока 6 памяти и соответствующий по положению точке начала

Hl устанавливает триггер 10, потенциал выхода которого поступает через девятый вход блока 4 управления на второй вход элемента И 14, разрешая прохождение через него импульса следующей после Hl точки начала. При этом через элемент И 14 проходит импульс точки начала Н2, сбрасывает 20 триггер 16 и запрещает прохождение через элемент И 14 импульса точки начала НЗ. Импульс точки начала Н2 поступает через первый выход блока

4 управления на вход записи блока 6 25 памяти и первый вход сброса второго триггера 11. Этот же импульс, пройдя через элемент ИЛИ 19, поступает через второй выход блока 4 управления на вход запуска селектора 3 ви- 30 деосигнала объекта.

Выделение видеосигнала первого объекта от точки начала Н2 происходит аналогично указаннному и заканчиВается В L-M кадре, В котОрОМ Вы- 35 ходной сигнал запоминающего устройства 21 совпадает на элементе И-ИЛИ

15 с импульсом точки начала Hl (сигМ нал совпадения обозначен Hl на фиг.9 ). Импульс точки начала Hl с 40 выхода элемента И-ИЛИ 15 поступает через третий выход блока 4 управления на второй вход установки второго триггера 11, устанавливая его. В этом же кадре на второй вход сброса 45 второго триггера 11 поступает импульс, считываемый из блока 6 памяти и соответствующий по положению точке начала Н2, который сбрасывает триггер 11, с второго выхода которого разрешающий потенциал подается на !

Второй вход элемента И 9.

В L-м кадре видеосигнал первого . объекта выделяется полностью, при этом на выходе блока 5 обнаружения

1невыделенных частей объекта и, соответственно, на входе сброса триггера. 26 блока 4 управленйя сигнал от1 сутствует. Триггер 26, установленный импульсом заднего фронта кадрового синхроимпульса (ЗФ КСИ), не изменяет своего состояния, при этом разрешающий потенциал с его выхода поступает через четвертый выход блока

4 управления на второй вход элемента И 9, Через элемент И 9 проходит импульс ПФ КСИ следующего кадра на счетный вход счетчика 8 объектов, который фиксирует число "1". Этот же импульс поступает через вход регистрации блока 7 измерения на вход синхронизации регистра 57, осуществляя запись в него кода счетчика 56, Этот код соответствует количеству элементов разложения (тактовых импульсов), принадлежащих выделенному объекту, и пропорционален его площади. Таким образом, в Е-м кадре осуществляется регистрация результата измерения первого объекта, так как его видеосигнал выделяется полностью и выделение начато от его последней точки начала Н2, Потенциал выхода триггера 26 разрешает прохождение через элемент И

23 импульса ПФ КСИ следующего кадра на второй вход элемента ИЛИ 24, пройдя через который, он аналогично импульсу пуска производит стирание информации в запоминающих устройствах

21 и 22, осуществляет запись начальной информации в регистр 29 сдвига, а "..акже устанавливает триггер 16.

В (L+1)-м кадре потенциал выхода триггера 16 разрешает выбор новой точки начала Н3, импульс которой, пройдя через элемент И 14 сбрасывает триггер 16 и через первый выход блока 4 управления поступает на вход записи блока 6 памяти. Импульс точки начала НЗ, пройдя через элемент ИЛИ

19, поступает через второй выход блока .4 управления на вход запуска селектора 3 видеосигнала объекта. Второй объект имеет единственную точку начала НЗ И его видеосигнал Вьщеляется полностью селектором 3 в данном кадре (фиг.9 ). При этом триггер 26 ана логично предыдущему кадру, не изменяет своего состояния и Разрешает прохождение через элемент И 9 импульса

ПФ КСИ следующего кадра на счетный вход счетчика 8 объектов, который фиксирует число "2", равное числу объектов. Этот же импульс ос лцествляет запись в регистр 57 блока 7 измерения

1412004

10 реэультата измерения площади второго объекта. Импульс ПФ КСИ, прошедший через элементы И 23 и ИЛИ 24, осуществляет установку триггера 16.

В (5+2)-м кадре на второй вход элемента И 14 поступает разрешающий потенциал с выхода триггера 16, Считываемый из блока 6 памяти импульс, соответствующий по положению точке

10 начала НЗ, устанавливает триггер 10, потенциал выхода которого разрешает прохождение через элемент И 14 импульса следующей после НЗ точки начала. Однако поскольку такая отсутствует, то через элемент И 14 не проходит импульс на сброс триггера 16 и его потенциал разрешает прохождение через элемент И 17 импульса ПФ КСИ следующего кадра, который сбрасывает триггер 18, потенциал выхода которого через пятый выход блока 4 управления запрещает элемент И 9. На этом цикл счета и измерения объектов заканчивается. 25

Формула изобретения

Замкнутая телевизионная система для измерения объектов, содержащая последовательно соединенные телевизионный датчик и блок задержки, выход которого соединен с первыми входами блока обнаружения невыделенных частей объекта и блока управления, к второму входу которого подключен пер- 35 вый вход селектора видеосигнала объ" екта и выход телевизионного датчика, к третьему входу блока управления подключен выход блока памяти, к первому входу которого подключен первый выход блока управления, второй выход которого соединен с вторым вхо дом селектора видеосигнала объекта, выход которого соединен с первым входом блока измерения и вторым входом блока обнаружения невыделенных частей объекта, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, а также счетчик объектов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения устройства, введены первый и второй триггеры и первый и второй элементы И, объединен-. ные первые входы которых подключены к входу "Сброс" первого триггера, пятому входу блока управления и являются первым входом кадровой синхронизации замкнутой телевизионной системы для измерения объектов, второй вход кадровой синхронизации которой соединен с шестым входом блока управления и первым установочным входом второго триггера, первый и второй входы сброса которого соединены соответственно с третьим и первым выходами блока управления, четвертый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, к третьему и четвертому входам которого подключены соответственно пятый выход блока управления и первый выход второго триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с седьмым входом. блока управления, восьмой. вход которого соединен с вторым входом блока памяти, первым установочным входом первого триггера, первым входом счетчика объектов и является входом сигнала "Пуск", причем к вторым установочным входам первого и второго триггеров подключен выход блока памяти, выход первого триггера соединен с девятым входом блока памяти, выход первого элемента И соединен с вторыми входами блока измерения и счетчика объектов, к третьему входу селектора видеосиг-, нала объекта подключен выход блока задержки.

141 2004

1412004

4Ь2. Ф

8х

40я 7

141 2004 (У+7

6 +1)к

4Ъ2. У

Составитель И.Грацианская

Техред М.Дидык Корректор В.Гирняк

Редактор И.Шулла

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3675/57

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4