Устройство для селекции и регистрации объектов

 

Изобретение относится к телевизионновычислительной автоматике, может быть использовано для анализа изображений и позволяет расширить функциональные возможности за счет контроля требуемого положения объекта. Для этого устройство содержит телевизионный датчик 1, блок 2 квантования, элементы И 5. 9 и 11. формирователь 6 зоны анализа, программно-временной блок 4, формирователь 10 координат, блок 7 выделения объекта, регистратор 8, элемент ИЛИ 12, блок 3 ввода графической информации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) s G 06 M 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО иэОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775624/24 (22) 29.12.89 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Н аучно-исследовательский институт промышленного телевидения "Растр" (72) Е.В.Андреева, С.А.Архипов, Н.П.Корнышев и В.А,Максимов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1Ф 525132, кл. G 06 К 11/00, 1975.

2. Авторское свидетельство Н РБ

И. 24782, кл. Н 04 И 17/02, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

hL 1325539, кл. G 06 М 11/02. 1985.

4, Авторское свидетельство СССР

N. 1444845, кл. G 06 М 11/02, 1987... Ж 1774357 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И РЕГИСТРАЦИИ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к телевизионновычислительной автоматике, может быть использовано для анализа изображений и позволяет расширить функциональные возможности эа счет контроля требуемого положения объекта. Для этого устройство содержит телевизионный датчик 1 ° блок 2 квантования, элементы И 5, 9 и 11, формирователь 6 эоны анализа. программно-временной блок 4, формирователь 10 координат, блок 7 выделения объекта, регистратор 8, элемент ИЛИ 12, блок 3 ввода графической информации. 1 ил.

1774357

35

50

Изобретение относится к телевизионно-вычислительной автоматике и может быть использовано для анализа геометрических параметров объектов, находящихся в поле зрения телевизионного датчика, а также определения требуемого положения объектов.

Известно устройство по авт. св. (Ф

525132, кл. 6 06 К 11/00, содержащее телевизионный датчик, блок задержки, блок управления, блок селекции, блок памяти с формирователем адреса, блок обнаружения невыделенных частей объекта, блок регистрации, счетчик, Недостатком данного устройства является низкое быстродействие процесса выделения объекта.

Известно также устройство по авт. св.

Н РБ N. 2244778822, кл. Н 04 N 17/02, содержащее телевизионный датчик, блок квантования, блок задержки на строку, блок дифференцирования, блок селекции, блок АЛУ, блок счета, блок управления, блок регистрации.

Недостатком данного устройства является выделение одного объекта по частям.

Известно устройство по авт, св. М

1325539, кл. G 06 М 11/OZ, содержащее телевизионный датчик, блок квантования на два уровня, программно-временной блок, блок выделения объекта. Данное устройство способно выделять и регистрировать за время одного телевизионного кадра объект произвольной формы.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности анализа объектов в заданной зоне.

Наиболее близко к предлагаемому устройство по авт. св. М 1444845, кл. G 06 М

11/02. Это устройство содержит телевизионный датчик, блок квантования, блок выделения объекта, программно-временной блок, устройство ввода графической информации, формирователь зоны анализа, элемент И, блок регистрации.

Сущность работы данного устройства заключается в том, что анализ объектов производится в выбранной зоне, которая задается оператором. То, что находится вне зоны анализа, регистрации не подлежит.

Недостатком данного устройства является отсутствие воэможности контроля нахождения всего объекта в заданном положении.

Это необходимо, когда требуется не только выбрать объект и измерить его параметры, но и определить его положение в пространстве. Необходимость в этом особенно ощущается при автоматизации производства с использованием роботов, манипуляторов, например, при захвате деталей, изготовлении всевозможных заготовок определенных размеров и конфигурации, их обработке, складировании и т.п.

Для решения одних задач достаточен факт определения правильного-неправильного положения объекта, например, расположения транспортных средств относительно ограничительных линий. Для других задач, где есть возможность позиционирования обьекта под управлением, например, собственного вычислителя, необходима информация о положении объекта в пространстве.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства эа счет контроля требуемого положения объекта.

Устройство содержит телевизионный датчик, первый выход которого соединен с входом блока квантования, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя зоны анализа; второй выход телевизионного датчика подключен к входу программно-временного блока и первому входу формирователя координат, выход первого элемента И соединен с первым входом блока выделения обьекта, второй вход которого подключен к выходу программно-временного блока, и регистратор.

Отличительными признаками изобретения является наличие второго и третьего элементов И, элемента ИЛИ и блока ввода графической информации, выход которого подключен к входу формирователя зоны анализа и первым входам второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является четвертым выходом устройства, выход телевизионного датчика соединен с входом блока ввода графической информации и третьим входом блока выделения обьекта, первый выход которого является первым выходом устройства, второй выход блока выделения объекта подключен к второму входу второго элемента И и входу регистратора, -выход которого является третьим выходом устройства, выход программно-временного блока соединен с вторым входом третьего элемента И, вторым входом формирователя координат. выход которого является вторым выходом устройства, и третьим входом второго элемента И, четвертый вход которого и третий вход второго элемента И являются соответственно вторым и третьим входами устройства, четвертый-вход блока выделения обьекта является первым входом устройства, На чертеже изображена структурная схема устройства.

1774357

Устройство для селекции и регистрации объектов содержит телевизионный датчик

1, блок 2 квантования, блок 3 ввода графической информа ции. программ но-временной блок (ПВБ) 4, первый элемент И 5, формирователь 6 зоны анализа. блок выделения объекта (БВО) 7, регистратор 8, формирователь 10 координат, второй 9, третий

11 элементы И, элемент ИЛИ 12. Телевизионный датчик 1 последовательно соединен с блоком 2 квантования, выход которого заведен на первый вход первого элемента И, выход которого соединен с первым входом

БВО 7.

Второй выход телевизионного датчика

1 соединен с входом ПВБ 4, третьим входом

БВО 7, первым входом формирователя 10 координат, входом блока 3 ввода графической информации, выход которого заведен на первые входы второго 9 и третьего 12 элементов И и вход формирователя 6 зоны анализа, выход которого подключен к второму входу первого элемента И 5.

Выход ПВБ 4 заведен на вторые входы второго 9 и третьего 11 элементов И, формирователя 10 координат.

Первый выход БВО 7 заведен на вход регистратора 8 и третий вход элемента И 9, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12. второй вход которого заведен на вход элемента И 11.

Первая входная (относительно предлагаемого устройства) внешняя шина заведена на четвертый вход БВО 7, вторая — на четвертый вход элемента И, трегья — «a третий вход элемента И 11.

Первая выходная (относительно предлагаемого устройства) внешняя шина заведена на второй выход БВО 7, вторая — на выход формирователя 10 координат, третья — на выход регистратора 8. четвертая — на выход элемента ИЛИ 12.

Назначение блока 3 — формирование рамки (контура). ограничивающей допустимую область, в которой должен находиться объект. Для визуального контроля формирования контура используют видеоконтрольное устройство (ВКУ), на вход которого можно завести и сигнал объекта, вырабатываемый блоком 7 и сигнал зоны анализа, умноженный на сигнал блока

2 квантования, и сигнал с телевизионного датчика 1, Формирователь координат представляет собой два счетчика, на счетный вход одного иэ них подается высокая тактовая частота с выхода ПВБ 4, а на счетный вход другого — строчные синхроимпульсы. Установка в нулевое состояние первого иэ них осуществляется каждым строчным синхро5

55 импульсом, а второго — каждым кадровьи.1 си нхроим пул ьсом.

Устройство работает следующим образом.

Оператор, наблюдая на ВКУ изображение сцены, устанавливает телевизионный датчик в необходимое положение. Посредством устройства 3 ввода графической информации формируется контур, ограничивающий требуемую область сцены, в которой должен находиться объект, Или установив объект в требуемое положение, обводит его иэображение контуром с определенным допускрм.

Видеосигнал с выхода телевизионного датчика 1 проходит через блок 2 квантования по двум уровням, где происходит его нормирование по амплитуде.

Сигнал, нормированный по амплитуде, проходит через элемент 5 И, на второй вход которого поступает сигнал эоны анализа, сформированный в соответствии с установленным контуром, и поступает на блок 7 выделения объекта.

По сигналу "Пуск", который подается по первой входной внешней шине (например, с внешнего вычислителя) блок 7 выделения объекта с привязкой к синхроимпульсам

КСИ, сначала определяют порядковые номера начальных точек объекта, а во втором кадре с учетом их формирует сигнал "Обьект", который подается на вход регистратора 8 и элемент И 9, Одновременно с э1им блок 7 формирует сигнал "Селекция" и выделяет его на первую выходную шину по второму выходу. Если к данному моменту времени с внешнего устройства по второй входной внешней шине подается разрешающий потенциал на четвертый вход элемента И 9, устройство готово к анализу положения объекта в зоне анализа. В случае совпадения сигналов

"Объект" и "Рамка" с выхода элемента И 9 через элемент ИЛИ 12 на четвертую выходную шину поступают сигналы пересечения.

Количество сигналов пересечения зависит от длины пересечения рамки и объекта и выбранной тактовой частоты. снимаемой с выхода блока ПВБ 4, Период выбранной «астоты должен быть кратным или равным длительности линии рамки (ее ширины).

Каждый сигнал пересечения сопровождается определенным кодом X Y координат активной части телевизионного расгра, снимаемым с выхода формирователя 10 координат на вторую выходную шину, который по необходимости может быть принят внешним вычислителем.

По окончании сигнала "Селекция" внешний вычислитель по- определенному

1774357

Формула изобретения

Устройство для селекции и регистрации объектов, содержащее телевизионный датчик, первый выход которого соединен с входом блока квантования, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя зоны анализа, второй выход телевизионного датчика подключен к входу программно-временного блока и к первому входу формирователя координат., Составитель В. Максимов

Техред М.Mоргентал Корректор И. Шмакова

Редактор

Заказ 3928 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 Мос св Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 алгоритму на основании принятых координат,пересечения рамки с объектом определяет направление сдвига объекта, осуществляет его и вырабатывает сигнал

"Пуск". Далее процесс повторяется до тех пор, пока по сигналу "Селекция" не будут отсутствовать импульсы пересечения, Для упрощения алгоритма позициониронания объекта относительно заданной области внешний вычислитель перед началом работы может вызвать координаты асей "Рамки", подав на третью внешню1о шину разрешающий потенциал на злел1ент И 11, а также принимать по окончании сигнал "Селекция" значение параметра. например, площзди объекта с выхода регистратора 8. Сравнив текущее значение площади обьекта с ". àïèсанным эталонным его значением, но не пересеченным рамкой, вычислитель может оценить степень несовпадения с заданной областью, а также правильность направления позиционирования. выход первого элемента И соединен с первым входом блока выделения объекта, второй вход которого подключен к выходу программно-временного блока, и регистра5 гор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счет контроля требуемого положения объекта, в него введены второй и третий элементы И, элемент ИЛИ

10 и блок ввода графической информации, выход которого подключен к входу формирователя зоны анализа и к первым входам второго и третьего элементов И, ныходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, t5 выход которого является четвертым выходом устройства, нторой выход телевизионногода чика соединен с входом блока ввода графической информации и с третьим входом блока выделения объекта, первый вы20 ход которого является первым выходом устройства, второй выход подключен к OTQрому входу второго элемента И и к входу регистратора, выход которого является третьим выходом устройства, выход про25 граммно-временного блока соединен с BTQ рыми входами третьего элемента И и формирователя координат. выход которого является вторым выходом устройства, и с третьим входом второго элемента И, четвер30 тый вход которого и третий вход третьего элемента И являются соответственно вторым и третьим входами устройства, четвертый нход блока выделения обьекта является первым входом устройства.