Устройство для считывания и селекции признаков изображений объектов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()955128

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт.свид-ву— (22) Заявлено 12.01.81 (21) 3234646/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 06 К9/46

Гееударетееннмй иемитет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (53) УДК 681.327..12 (088.8) ло делам изобретений и атнрмтий (72) Авторы изобретения,Л. М. Жаворонков, С. В. Купцов, В. Н. Зайце,—.

Г. M. Выдолоб и Б. Б. Борисов

9г 1 13" !,(,", Д

) ) У чц(ъ,. . (1,ь",: „. „

Московский институт электронной техники а ;-,...,„! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ СЧИТЫВАНИЯ И СЕЛЕКЦИИ

ПРИЗНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания и селекции признаков изображений объектов.

Известно устройство для считывания и селекции признаков изображений объектов, содержащее блок считывания, соединенный через фотоэлектрический преобразователь с блоком логической обработки, дешифраторы, подключенные к коммутаторам, распределитель импульсов и элементы

И, ИЛИ (1).

Недостаток этого устройства состоит в его конструктивной сложности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее распределитель импульсов, соединенный с блоком 15 развертки, подключенным к фотоэлектрическому преобразователю, счетчики, подключенные к распределителю импульсов и к фотоэлектрическому преобразователю, дешифраторы, соединенные с соответствующими комнараторами, блок вычитания, подключенный к умножителям и к выходу счетчиков, элементы И и задержки (2).

Недостаток устройства — невысокая надежность.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчики, входы которых соединены с распределителем импульсов и с фотоэлектрическим преобразователем, а выходы подключены к блоку вычитания, соединенному с соответствующими умножителями, блок развертки, подключенный к фотоэлектрическому преобразователю и распределителю импульсов, выход которого соединен с одним входом первого дешифратора, другие входы которого подключены к первому компаратору, второй дешифратор, вход которого соединен с вторым компаратором, а выход подключен к первому дешифратору, элемент И и задержки, введены блок сумматоров, входы которых соединены с соответствующими счетчиками, а выходы подключены к первому и второму компараторам, группа компараторов, соединенных с блоком сумматоров и с одними входами соответствующих элементов И, другие входы которых подключены к выходу первого дешифратора, первая группа элементов И,ЛИ, одни входы которых являются входами устройства, другие соединены с вы955128

1ю

I5 гю

25 зю

4ю

5Ю

55 ходами соответствующих элементов И, а выходы подключены к входам соответствующих элементов задержки, вторая группа элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов за держки, триггеры, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов

ИЛИ второй группы и соответствующих элементов задержки, а выходы соединены с входами соответствующих умножителей, и третья группа элементов ИЛИ, входы которых подключены к выхода м соответствующих триггеров, а выходы соединены с первым дешифратором и с входами соответствующих элементов И.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — поле зрения анализатора.

Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, блок 2 развертки, объединенные в один блок 3 счетчиков,распределитель 4 импульсов, блок 5 сумматоров, блок 6 вычитания, первый компаратор 7, первый дешифратор 8, второй компаратор 9, второй дешифратор 10, умножители 11 и

12, выполненные в виде мультиплексоров, группу компараторов 13 и 14, элементы и 15

18, первую группу элементов ИЛИ 19—

22, элементы задержки 23 — 26, триггеры

27 — 30, вторую группу элементов ИЛИ 31—

34, третью группу элементов ИЛИ 35 — 36.

Поле зрения фотоэлектрического преобразователя 1 (фиг. 2) содержит восемь прямоугольных участков, попарно примыкающих к его координатным осям Х<р и У р на равных расстояниях от начала координат О.

Размеры поля зрения вдоль координатных осей в 1,5 раза больше минимального шага параллельных линий на чертеже. Ширина двух участков поля зрения, примыкающих к одной оси в одной полуплоскости, в 1,2—

1,5 раза больше максимальной ширины линии чертежа. Каждому участку поля зрения соответствует счетчик в блоке 3.

Устройство работает следующим образом.

Фотоэлектрический преобразователь 1 перемещается в плоскости, параллельной плоскости чертежа. Фрагмент чертежа проецируется на фоточувствительную поверхность преобразователя 1 и с помощью блока 2 квантуется по площади и по уровню черного, Каждый из упомянутых участков поля зрения представляется, например, прямоугольной матрицей 2 Х 5 элементов по площади, а уровень черного в каждом из элементов принимает одно из четырех значений — 0,1, 2 или 3. Квантование фрагмента чертежа выполняется путем сканирования по четырем строкам и четырем столбцам (фиг. 2), образующим кадр развертки изображения. Частота повторения кадров равна частоте повторения шагов перемещения фотоэлектрического преобразователя 1 над чертежом. При указанном способе квантования изображения в каждом из счетчиков

3 по окончании кадра развертки может быть записано число, не превышающее 30. Это число служит показателем того, насколько соответствующий участок поля зрения преобразователя 1 смещен относительно линии чертежа, а совокупность таких чисел достаточна для выработки одного из следующих решений: переместить преобразователь 1 на один или несколько шагов в направлении предыдущего движения вдоль линии чертежа; изменить направление движения преобразователя 1 на 90 в одном из четырех направлений (-, -, t, l ), если начало координат поля зрения совмещено с вершиной угла (команда «Угол»); сместить поле зрения на заданную величину в направлении, перпендикулярном к линии чертежа, и продолжить движение в прежнем направлении вдоль линии чертежа; остановить движение преобразователя 1, если разрыв линии чертежа больше допустимого значения (команда «Разрыв») .

По окончании развертки изображения восемь 5-разрядных двоичных чисел г, ступают из счетчиков 3 на входы сумматоров

5 и блока 6. На выходах сумматора 5 образуются соответствующие суммы чисел, а на выходах блока 6 появляются соответствующие коды разностей.

Компаратор 7 сравнивает попарно полученные суммы, а каждую из сумм сравнивает с некоторой константой. Разности сумм сравниваются с другой константой. Первая константа представляет минимальный уровень зачерненности фрагмента изображения в выбранном участке поля зрения, выше которого разрешается индикация угловой точки чертежа. Вторая константа есть малое число, меньше которого разность сумм принимается за нуль, что дает основание сформировать команду «Угол». Результаты сравнения в компараторе 7 обозначаются двоичными переменными, которые поступают на входы дешифратора 8, на другой вход которого с выхода дешифратора 10 поступает сигнал запрета, если обнаружен разрыв линии. На другие входы дешифратора

8 поступают переменные с выходов элементов ИЛИ 35 и 36, указывающие направление текущего движения фотоэлектрического преобразователя 1. По окончании кадра раз вертки на 10-й вход дешифратора 8 из распределителя 4 приходит импульс опроса, который пройдет на выход дешифратора 8 в виде команды «Угол», если окажется истинным выражение

«Угол» = а, а аз ((1) + (l )) + а а5 а

И-) +(-)1. где символами (!), (1), (— ) и () обозначены переменные на выходах триггеров

27 — 30 направления.

В соответствии с указанной формулой команда «Угол» принимает значение 1, если, 955128 разователя 1 относительно линии чертежа корректируется в поперечном направлении после каждого кадра развертки. С этой целью мультиплексоры 11 и 12 подключают выходы блока 6 к входам исполнительных узлов, компенсирующих смещение линии чертежа в поле зрения преобразователя 1.

Если, например, преобразователь 1 перемещается вдоль оси У, то триггер 29 откроет мультиплексор 11 для первого выхода блока 6 и на исполнительный узел будет выдан соответствующий код рассогласования.

Для обнаружения разрывов линии чертежа компаратор 9 сравнивает соответствующие суммы чисел с первой константой и формирует комбинацию двоичных переменных, поступающих на входы дешифра- 40 тора 10.

Обнаруженный разрыв линии чертежа преодолевается путем пробного продолжения движения преобразователя 1 в автоматическом режиме либо в режиме полуавтоматического привода с участием челове- 45 ка-оператора. При этом оператор имеет возможность задать любое направление движения преобразователя 1, записав по своему желанию единицу в один из триггеров

27 — 30 через входы начальной установки элементов ИЛИ 19 — 22.

Введение новых блоков и элементов, а также новых конструктивных связей позво-первых, в одной из пар участков поля зрения будет обнаружена линия чертежа, перпендикулярная той, вдоль которой происходило движение преобразователя 1, и, во-вторых, линия чертежа займет положение по линии раздела между указанными участками поля зрения.

Обнаружив угол на линии чертежа, устройство определяет направление движения преобразователя 1 для следующего шага.

Для этого компараторы 13 и 14 сравнивают зачерненность участков, расположенных в противоположных полуплоскостях поля зрения. Если, например, преобразователь 1 исполнял команду (1) и при этом в поле зрения появился угол линии чертежа, то компаратор 13 и триггер 29 откроют элемент И 15, на третий вход которого приходит импульс «Угол» с выхода дешифратора 8.

Импульс, появившийся на выходе элемента И 15, пройдет через элемент ИЛИ 19 и элемент задержки 23 на вход триггера 27.

Кроме того, он пройдет через элементы

ИЛИ 31.— 34 на входы триггеров 28, 29 и 30. В итоге будет сформирована команда (), по которой преобразователь 1 сделает следующий шаг по оси Х вправо.

Положение фотоэлектрического преоб5

25 волило существенно. повысить надежность считывания и селекции признаков изображений объектов.

Формула изобретения

Устройство для считывания и селекции признаков изображений объектов, содержа щее счетчики, входы которых соединены с распределителем импульсов и с фотоэлектрическим преобразователем импульсов и с фотоэлектрическим преобразователем, а выходы подключены к блоку вычитания, соединенному с соответствующими умножителями, блок развертки, подключенный к фотоэлектрическому преобразователю и к распределителю импульсов, выход которого соединен с одним входом первого дешифратора, другие входы которого подключены к первому компаратору, второй дешифратор, вход которого соединен с вторым компаратором, а выход подключен к первому дешифратору, элементы И и задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит блок сумматоров, входы которого соединены с соответствующими счетчиками, а выходы подключены к первому и второму компараторам, группу компараторов, соединенных с блоком сумматоров и с одними входами соответствующих элементов И, другие входы которых подключены к выходу первого дешифратора, первую группу элементов ИЛИ, одни входы которых являются входами устройства, другие соединены с выходами соответствующих элементов И, выходы подключены к входам соответствующих элементов задержки, вторую группу элементов

ИЛИ, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов задержки, триггеры, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ второй группы и соответствующих элементов задержки, а выходы соединены с входами соответствующих умножителей, и третью группу элементов ИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующих триггеров, а выходы соединены с первым дешифратором и с входами соответствующих элементов И.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3842402, кл. 340 — 146.3 опублик. 1974.

2. Патент Франции № 2131086, кл. G 06 К 9/00, опублик. 19Т2 (прототип).

955128

Составитель В. Фомина

Редактор М. Янович Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Заказ 6441>57 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4