Устройство для распознавания образов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики механизмов. Цель изобретения, заключающаяся в повышении точности устройства, достигается введением четвертого счетчика, что позволяет осуществлять многократное измерение параметров диагностируемого механизма за один цикл его работы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А2 (51)5 G 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

С 4

O:

4й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61 ) 1361589 (21) 4298712/24-24 (22 ) 27.08.87 (46) 15.01 ° 90. Бюл. В 2 (71 ) Ижевский механический институт (72) В.П,Тарануха, P.È,Гараев, В.С,Поздеев и В.Е.Лялин (53) 621.327.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 1361589, кл. G 06 К 9/00, 1986.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для диагностики механизмов.

Цель изобретения — повышение надежности распознавания, На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — схема блока управления.

Устройство (фиг. ) содержит датчики 1 сигналов, усилители 2, аналого вый коммутатор 3, первый фильтр 4, детектор 5, второй фильтр 6, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 7, дифференцирующий элемент 8, первый ключ

9, первый источник 10 опорного напряжения, первый компаратор 11, второй источник 12 опорного напряжения, триггер 13, формирователь 14, элемент

ИЛИ 15, первый блок 16 памяти, блок

17 управления, второй блок 18 памяти, дешифратор 19, первый 20, второй 21 и третий 22 счетчики, третий блок 23 памяти, первую линию 24 задержки, сум2 (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗ!1АВАНИЯ

ОБРАЗОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики механизмов. Цель изобретения, заключающаяся в повышении точности устройства, достигается введением четверто го счетчика, что позволяет осуществлять многократное измерение параметров диагностируемого механизма за один цикл

его работы. 2 ил. матор 25, вычитатель 26, второй ключ

27, блок 28 элементов ИПИ, четвертый счетчик 29, инвертор 30, второй компаратор 31, индикаторы 32, элемент

ИЛИ-ИЕ 33, постоянное запоминающее устройство 34, вторую линию 35 задержки.

Блок 17;управления (фиг.2) содержит первый 36 и второй 37 триггеры, первый 38, второй 39 и третий 40 элементы И, первый 41 и второй 42 элементы ИЛИ, сдвоенный тумблер 43 и генератор 44, Тумблер 43 показан в положении "Обучение".

Устройство работает следующим образом, В режиме обучения распознаванию объектов, например прецизионных лентопротяжных или подобных механизмов с движущимися узлами, в объекте рас— познавания крепятся датчики. Датчики могут >теть различное исполнение, реагировать на механические возбуждения, ускорения, перемещения или

1536412 акустические сигналы по трем взаимно перпендикулярньм координатам.

Процесс обучения начинается подачей импульса "Пуск" на первый вход устройства, По этому сигналу проис5 ходит установка в "0 первого, второго, третьего счетчиков и установка в сос,тояние "1" триггеров 36 и 37 блока 17 управления, Кроме того, по переднему фрон- 0 ту этого импульса формирователь 14 формирует импульс, по которому проис;ходит подготовка АЦП 7 и триггера 13 к работе ° На время действия импульса

:с выхода формирователя 14 первый ключ 15

9 пропускает на свой выход первое опорное напряжение, которое берется заведомо большю второго опорного напряжения, Первый компаратор 11 в этом .случае имеет на своем выходе нулевой потенциал. По окончании времени дей ствия импульса с выхода формирователя

14 первый ключ переключает на свой выход напряжение с выхода дифференцирующего элемента 8, После принятия сигнала на выходе второго фильтра 6 установившееся значение напряжения на выходе дифференцирующего элемента становится меньше второго опорного напряжения. Благодаря этому триггер

13 устанавливается в единичное состояние положительным фронтом с выхода первого компаратора 11 и производит запуск АЦП 7 передним фронтом своего выходного сигнала, Необходимость определения момента устаногившегося сигнала на выходе второго фильтра 6 вызвана присутствием переходных процессов в измеряемом сигнале при переключении сигналов с датчиков 1 с помощью коммутатора 3 и переключением отдель40 ных полос первого фильтра 4. Три сигнала с датчика 1 по координатам Х, Y и Е усиливаются усилителем 2 и подаются на аналоговый коммутатор

3, который пропускает на свой выход. только один из входных сигналов в зависимости от состояния счетчика

20, дешифрируемого дешифратором 19.

Этот сигнал поступает на первый фильтр 4, выполненный в виде управляе- 50 мой гребенки фильтров, Амплитудночастотная характеристика этого фильтра является регулируемой и пропускает только определенную часть спектра входного сигнала, эав исящую от кода на выходе счетчика 21. У выбранной части спектра входного сигнала выделяется огибающая на детекторе 5 и отфильтровываются сигналы несущей частоты на втором фильтре б, выполненном в виде фильтра нижних частот. Напряжение с выхода второго фильтра 6 поступает на АЦП 7, где происходит преобразование его в цифровой код по переднему фронту сигнала с выхода триггера 13, По окончании преобразования

АЦП 7 формирует положительный фронт на служебном выходе, который через третий информационный вход блока 17 управления и открытый элементом И 40 по первому входу тумблер 43 проходит на второй выход блока 17 управ" ления. Этот сигнал далее поступает на синхрониэирующий вход записи второго блока 18 памяти ° По его переднему фронту происходит запись цифрового кода с выхода АЦП 7 в соответствующую ячейку памяти, Адрес ячейки блока 18 памяти определяется цифровым кодом на втором 21 и четвертом 29 счетчиках, разрешающим сигналом на одном из выходов дешифратора

19 и кодом на выходе блока 28 элементов ИЛИ. Код на выходе блока 28 повторяет код на выходе второго ключа

27, открытого разрешающим сигналом с четвертого выхода блока 17 управления, и, следовательно, код, задаваемый в1 учную на первой группе входов устройства, поступает на третью группу адресных входов второго блока 18 памяти, При обучении устройства раэличным образам объекта датчики устанавливают в соответствующий объект, на первой группе входов устройства устанавливают код образа ° По переднему фронту сигнал конца преобразователя со служебного выхода AIgI 7 проходит через открытый разрешающим по— тенциалом триггера 37 элемент И 39 и через элемент ИЛИ 42 блока 17 управления на счетный вход первого счетчика 20, переключая его в следующее состояние. Соответственно изменяется положение разрешающего потенциала на выходе дешифратора 19, который подключает сигнал с другого да!гчика на выход коммутатора 3. Кроме того, также по переднему фронту сигнала со служебного выхода АЦП 7 формирователь

14 формирует импульс, длительность которого равна времени записи информацин во второй блок 18 памяти. По заднему фронту ; этого импульса происходит сброс АЦП 7 и триггера 13 и подготовка их к следующему опросу, 5 153641

При опросе всех датчиков в одном частотном диапазоне импульс переполнения с выхода первого счетчика 20 переключает второй счетчик 21 и следующее состояние. Таким образом проис5 ходит опрос всех датчиков по всем частотным диапазонам, Их показания в цифровом виде запоминаются во втором блоке 18 памяти. При опросе последнего датчика по последнему частотному диапазону импульс переполнения с выхода второго счетчика 21 поступает на вход четвертого счетчика 29 и переключает его в следующее состояние. При этом происходит повторение опроса всех датчиков по всем частотным диапазонам, Число повторений определяется коэффициентом пересчета четвертого счетчика 29 и временем переходных 3) процессов в диагностируемом объекте, При окончании опроса импульс переполнения с выхода четвертого счетчика 29 поступает на второй вход блока 17 управления, где устанавливает тригге- 25 ры 36 и 37 в исходное состояние, снимая тем самым разрешение на работу блоков памяти. После этого происходит смена образа исследуемого объек.та. Процесс обучения повторяется путем подачи импульса "Пуск" на первый вход устройства ° После обучения по всем предусмотренным заранее возможным сос тояниям контролируемого объекта процесс обучения заканчивается, B режиме распознавания образов ис35 ! следуемого объекта тумблер 43 блока

17 управления переключается в режим

"Распознавание". При этом закрываются второй ключ 27, запрещая внешнюю 40 установку номера образа исследуемого объекта, и элемент И 40, запрещая подачу импульсрв синхронизации записи но второй блок 18 памяти. Кроме того, процесс распознавания закончится лишь после опроса всех ячеек памяти всех занесенных во второй блок 18 памяти образов исследуемого объекта, для чего импульс переполнения с выхода второго счетчика 21 подаетсй на счетный нхоц четвертого счетчика 29 путем гереключения тумблера 43. Сброс триггера 36 в этом случае осуществляется импульсом переполнения четвертого счетчика 29, Процесс распознавания также

55 начинается с установки датчиков 1 в исследуемый объект, подлежащий контролю, При подаче импульса "Пуск" на первый вход устройства начинается про2 6 цесс опроса датчиков, аналогичный процессу опроса н режиме "Обучения". Однако цифровые данные исследуемого объекта записываются в первый блок 16 памяти. При определенном числе опросов всех датчиков по всем частотным диапазонам импульсом переполнения с третьего счетчика 22 триггер 37 устанавливается н исходное состояние.

При этом устройство переходит в режим сравнения полученных данных с данными, хранящимися во нтором блоке 18 памяти. При этом разрешающие. потенциалы, поступающие на элемент И 38, открывают его и разрешают работу генератора

44. Кроме того, разрешающий потенциал с первого выхода блока 17 управления переводит первый 16 и второй 18 блоки памяти в режим считывания, Импульсы с генератора 44, поступая на первый счетчик 30 и далее на второй 21, третий 22 и четвертый 29 счетчики, опрашивают ячейки памяти блоков 16 и !

8 памяти, При этом информация, считанная с одноименных ячеек памяти пер-..; ного блока 16 памяти, в котором имеется информация об исследуемом объекте, и второго блока 18 памяти, в котором хранятся данные об этом объекте с соответствующим образом, подается на отдельные входы нычитателя 26. Разность между ними по абсолютной величине подается на информационный вход сумматора 25, на счетный вход которого подается с некоторой задержкой на линии 35 задержки ю пульс с генератора 44, осуществляя суммирование хранящейся в сумматоре 25 информации с цифровым кодом с выхода вычитателя, При сравнении всех ячеек памяти первого блока 16 памяти с ячейками отдельного образа блока 18 памяти на сумматоре имеется число, показывающее степень расхождения исследуемого объекта с сравниваемым образом, Это число сравнивается с числом, хранящимся н ПЗУ 34 на нтором цифровом компараторе 31. Если оно меньше этого числа, то принимается решение о совпадении исследуемого объекта с данным образом, íà его выходе появляется логическая единица, В противном случае этк>го не происходит. Импульс переполнения с третьего счетчика 22 поступает на вход приема третьего блока 23 памяти, записывая н него по. адресу, определяемому кодом. на четвентом счетчике 29, логический сигнал! 536412 с выхода второго компаратора 31 ° Импульс переполнения с выхода четвертого счетчика 29 через линию 24 задержки поступает на вход обнуления сумматора 25. Этот импульс поступает

5 также через замкнутые контакты тумблеja 43 на пятый выход блока 17 управления и далее на счетный вход четвертого счетчика, переключая его в следующее состояние. Процесс сравне1 ия данных первого блока !á памяти с другими датчиками памяти блока 18 памяти продолжается, По окончании

Процесса сравнения данных импульс переполнения с третьего счетчика 22 через элемент ИЛИ 41 устанавливает триггер 36 блока 17 управления в.исходное состояние, прекращая работу всего устройства, При этом один из индикаторов 32 показывает соответствующую индикацию об объекте, Если ни один из заранее записанных в блок 18 памяти образов не совпадает с образом исследуемого объекта, на выходе зле- 25 мента ИЛИ-HE 33 появляется логическая, единица, включающая один из индикаторов 32, обозначающий неопознанный QG раз объекта, который в дальнейшем необход o будет проанализировать и, в случае необходимости, записать его данные в отдельные ячейки блока 18 памяти. Для устранения индикации последней ситуации в процессе сравнения данных элемент ИЛИ-HE 33 закрывается логической единицей с седьмого выхода блока 17 управления. При подаче следующего сигнала "Пуск" третий блок

23 памяти обнуляется по переднему

Фронту сигнала с седьмого выхода блока 17 управления.

Формула изобретения

Устройство для распознавания образов по авт,св. Ф 1361589, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыпиния точности устройства, выход переполнения второго счетчика соединен с вторым входом блока управления через четвертый счетчик, вход "Сброс" которого соединен с входом "Сброс" устройства, информационный выход нетвертого счетчика соединен с третьим адресным входом первого и второго блоков памяти, 1536412

Составитель А. Глотов

Техред М.Дйдык

Корректор И.Муска

Редактор А,Маковская

Заказ 111 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101