Устройство для подсчета количества изображений объектов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для подсчета количества изображений объектов. Цель изобретения - повышение точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания путем параллельного считывания и обработки участков изображения. Цель достигается тем, что производится параллельная обработка нескольких кадров информации , выделяются области, принадлежащие одному изображению, но лежащие в различных кадрах информации , ведется их подсчет по всем кадрам с учетом расположения изображений в различных кадрах, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТКИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)5 С 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЬМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕЛ:НИЯМ И (ЛНРЫТИНМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4459105/24 (22). 12.07.88 (46) 15.01.91. Бюп. Ф 2 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.Л.Држевецкий, Р.А.Абульханов, В. Н. Кантишев, П.В.Шелундав и А.Г.Царев (53) 681 ° 391 ° 19 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 911569, кл. С 06 К 9/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1383413, кл. С 06 К 9/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автомаИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах с техническим зрением для подсчета количества изображений объектов.

Цель изобретения — повышени Е точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания путем параллельного считывания и обработки участков изображения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для подсчета количества изображений объектов, на фиг ° 2а. — структурная схема блока подсчета пересечений объектов, на фиг, 2б — структурная схема блока подсчета начальных элементов; на

2 тике и вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для.подсчета количества изображений объектов. Цель изобретения — повышение точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания путем параллельного считывания и обработки участков изображения. Цель достигается тем, что производится параллельная обработка нескольких кадров информации, выделяются области, принадлежащие одному иэображению, йо лежащие в различнык кадрах информации, ведется их подсчет по всем- кад-рам с учетом расположения изображений в различных кадрах. 5 ил. фиг. 3 — структурная схема блока управления, на фиг. 4а — структур-. ная.схема узла суммирования, на фиг. 4б — структурная схема узла анализа, на фиг. 5 — структурная схема узла сопряжения.

Устройство для подсчета количества изображений объектов содержит m блоков 1кодирования,,каждый из которых состоит иэ телевизионного датчика 1-1, узла 1-2 квантования, узла 1-3 формирования кода номера изображения и узла 1-4 сравнения кодов, генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 управления, блок 4 подсчета начальных элементов, блок 5 подсчета пересечений объектов, элемент И 6 и блок 7 вычитания.

1621057

Блок 5 подсчета пересечений объектов образуют узел 8 сопряжения, узлы 9 и 10 анализа, сумматор 11 и узел 12 суммирования.

Блок 4 подсчета начальных элементов состоит из анализатора 13 и узла

14 суммирования, Блок 3 управления (фиг.3) содержит делители 15 и 16 частоты, формирователи 20-22 импульсов, дешифраторы

23-26, при этом каждый из формирователей .20-22 импульсов состоит из депяфраторов 17 и 18 и триггера 19.

Каждый из узлов 12 и 14 суммирова- !5 ния выполнен на сумматоре 27, регистрах 28 и 29 и элементе 30 задержки.

Узел анализа содержит m формирователей 31 и анализатор 32, причем каждый из формирователей 31 содеРжит элемент 31-1 задержки и дешифратор

31-2.

Узел сопряжения 8 (фиг.5) содержит m схем 33 сопряжения и счетчик

34, каждая схема 33 сопряжения содер-25 жит элемент ИЛИ 33-1, ОЗУ 33-2, элемент И 33-3.

Анализатор 13 и 32 представляет собой ПЗУ, выполняющее функцию преобразования кодов следующим образом: если на входе в любом двоичном разряде присутствуют единицы, то с выхода снимается код "001", если две единицы, то код "010", если три единицы, то код "011", если четыре единицы, то код "100" и т.д. 35

Устройство работает следующим образом.. !

Перед очередным кадром считывания изображения сигнал начальной установ- 40 ки с выхода дешифратора 26, блока 3 управйения, пройдя через первый управляющий вход блока 4 подсчета начальных элементов, через третий вход узла 14 суммирования производит обну- 45 ление регистра 29, а также через первый синхровход блока 5 подсчета перес еч ений объектов, через третий вход узла 12 суммирования, производит Ty me самую. операцию . Блок 3 уп- 50, равления осуществляющий синхронизацию всего. устройства, вырабатывает управляющие сигналы следующим образом. С выхода генератора 2 тактовых, импульсов тактовые импульсы, пройдя через тактовый вход блока 3 управления, поступают на вход депитепя 15 частоты и входы дешифраторов f 7 и 18, выходные сигналы которых управляют работой триггера 19, на выходе которого формируются строчные синхроимпульсы. Импульсы с частотой строчной развертки с второго выхода делителя

15 частоты поступают на вход делителя 16 частоты, который определяет частоту следования импульсов, равную частоте кадровой развертки, а формирователь 22 импульсов, работа которого аналогична работе формирователя 20 импульсов, выдает кадровые синхроимпульсы. Полученные сигналы поступают на синхровход телевизионного датчика 1-1 каждого из m блоков

1 кодирования. На выходе дешифратора 23 формируется сигнал о считыва- . нии первой строки каждого иэ m участков изображения, на выходе дешифратора. 24 — сигнал о считывании К-ой строки (последней) каждого из m участков изображения, на выходе дешифратора 25 — сигнал об окончании считывания кадра, на выходе формирователя

21 импульсов — сигнал на время считывания кадра, включая первую и последнюю строку.

Телевизионные датчики 1-1 блоков ! кодирования считывают изображение элемент за элементом вдоль строк и строка за строкой, которое после преобразования в узле 1-2 квантования в двухградационное, поступает на второй вход узла 1-3 формирования кодов номера изображения, который выделяет начальные элементы изображений объектов, производит присвоение им номеров (связным элементам изображения присваиваются одинаковые номера), а также в совокупности с узлом 1-4 сравнения кодов выделяет области пересечения. С выхода узла 1-3 формирования кода номеРа иэображения каждого из m блоков 1 кодирования начальные элементы всех участков изображения через информационный вход блока 4 подсчета начальных элементов поступают на вход анализатора 13, с выхода которого на первый вход узла 14 суммирования поступает двоичный код количества начальных элементов, узел суюа рования выдает на первый вход блока 7 вычитания сумму начальных элементов изображения.

Блок 5 подсчета. пересечений объектов работает следующим образом.

45

Узлы 12 и 14 суммирования, входящие в состав блоков 5 подсчета пересечений объектов и блока 4 подсчета начальных элементов, работают следующим образом.

5 162105

Через первый информационный вход блока 5 подсчета пересечений объектов и через первый вход узла 9 анаI лиза, коды пересечений локальных областей изображения с выходов узлов

1-4 сравнения кодов поступают на входы формирователей 31, где задерживаются на один такт на элементе

31-1 задержки. Импульс на выходе

10 дешифратора 31-2 появляется лишь н том случае, если на первом входе дешифратора 31-2 присутствует "1", а на втором — "0". Анализатор 32 работает аналогично анализатору 13 .блока 4 подсчета начальных элементов.

Двоичный код числа пересечений локальньк областей поступает на первый вход сумматора 11. Коды элементов участков иэображений с первых выходов узлов 1-3 формирования кода номера иэображения через второй информационный вход блока 5 подсчета пересечений объектов поступают на входы элементов ИЛИ 33-1, на выходе которых имеется "1", если код на его входе отличается от нулевого. В момент считынания первой строки кадра .появляется импульс на ныходе дешифратора 23 блока 3 управления, который поступает через третий вход узла 8 сопряжения на вход записи ОЗУ 33-2 и при этом в ОЗУ 33-2 информация записывается по всем адресам, определяемым счетчиком 34, на счетный вход которого но время считывания кадра поступают тактовые импульсы.

В момент считывания последней строки кадра появляется импульс йа вькоде дешнфратора 24 блока 3 управ40 ления, который поступает через второй вход узла 8 сопряжения на треwA вход элемента И 33-3. на ныходе которого присутствует "1" в том случае, когда наблюдается совпадение элементов последней строки предыдущего участка с первой строкой последующего. С вькода узла 8 сопряжения на вход узла 10 анализа поступает код, который после преобразования в нем поступает на второй вход сумматора 11, с выхода которого суммарный код поступает на первый вход узла 12 суммирования.

Во время считывания кадра с нькода элементов И 6 на вход управления регистра 28 поступают тактовые импульсы, При этом код с выхода сумматора 27 переписывается в регистр 28.

С задержкой, несколько большей длительности тактового импульса на элементе 30 задержки, тактовые импульсы поступают на нход управления регистра 29, переписывая при этом код с вькода регистра 28 в регистр 29, который затем поступает íà первый вход сумматора 27, осуществляющего суммирование этого кода с кодом на его втором входе. После считывания кадра изображения с выхода формирователя

2f импульсон поступает "0" и подача тактовых импульсов на перепись информации в регнстрь1 28 и 29 прекращается. При этом код на выходе блока

7 вычитания равен разности между суммой начальных элементов изображений для всех участков и суммой для всех областей пересечений как внутри каждого участка, так и между смежными участками.

Код. с вькода блока 7 вычитания может бьггь воспринят устройством сопряжения с регистрач ором лишь при наличии импульса о конце считывания кадра, который вырабатывается дешифратором 25 блока 3 управления но время обратного хода развертки по кадру и появляется па втором выходе устройства.

Формула из обр ет ения

Устройство для подсчета количестваа изображений объектов, содержащее блок кодирования, состоящий из телевизионного датчика, узла квантования, аналогичньпi вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, узла формирования кода номера изображения, узла сравнения кодов, входы которого соединены с первым и HTopbIM выходами узла формиро-.. вания кода номера иэображения, а выход подключен к первому информационному входу узла формирования кода номера изображения, второй информационный вход которого подключен к выходу узла квантования, генератора тактавьк импульсон, выход которого соединен с тактовым входом узла формирования кода номера изображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 1621057 с целью повышения точности подсчета изображений объектов при сохранении разрешающей способности и скорости считывания, оно содержит (tn-1) блоков кодирования, где m определяется линейным размером изображения, блок управления, блок подсчета начальньм элементов изображения, блок подсчета пересечений объектов, элемент И, блок вычитания, выходы узлов сравнения кодов каждого блока кодирования подключены поразрядно к первому информационному входу блока подсчета пересечений объектов, первые выходы узлов формирования кода номера изображения подключены к второму информационному входу блока подсчета пересечений объектов„третьи выходы узлов формирования кода номера изображения подключены поразрядно

20 к информационному входу блока подсчета начальных элементов, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого соецииен с вьмодом блока подсчета пересечений объектов, первый и второй. выходы блока управления соединены с управляющим и третьим информационным входами блока подсчета пересечений объектов соответственно, четвертый выход блока управления соединен с первым управлякицим входом блока подсчета начальных элементов и первым синхровходом блока подсчета пересечений объектов, пятый вьмод блока управления соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, шестой вьмод блока управления соединен с синхровходами телевизионных датчиков, тактовый вход блока управления соединен с вьмодом генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен с вторым управляющим входом блока подсчета начальных элементов и вторым сннхровходом блока подсчета пересечений объектов, выход блока вычитания является первым выходом устройства для подсчета количества изображений объектов, тактовые входы (m-1) узлов формирования кода номера изображения объединены и подключены к вьмоду генератора тактовых импульсов, третий вьмод блока управления является вторым выходом устройства для подсчета количества изображений объектов.!

62105/!

62i057 фиг. 4

1621057

Составитель А.Троицкий

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор С.йевкунЗаказ 4249

Тираж

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101