Устройство для распознавания и учета предметов по типоразмеру

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 19) (11) 0731 6 М 7/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИ ПИС АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл ститут авиа ое ияенкин 8)тельство СССР С 5/10, 1983. льство СССР М 7/02, 1982.(21) 4269166/2 (22) 26.06.87(46) 23.02.89, (7 1) Ленинград онного приборо (72) И.Л.Ерош, и И.Н.Марукова (53) 621374.3 (56) Авторское У 1181726, кл.Авторское с Р 1092539, кл.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯИ УЧЕТА ПРЕДМЕТОВ ПО ТИПОРАЗМЕРУ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания типа предмета, например тары,движущейся по ленточному конвейеруи произвольно ориентированной на нем,а также автоматического учета предметов по типоразмеру, Устройство можетнайти применение в машиностроении,1460731 в,7 3/56 Тираж 66 Зака одиис при ГКНТ.СС сударственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ул. Гагарина,10 Уж Сост витель И Рь едактор В Ланко Техред М.Ходаничприборостроении, а также в другихотраслях народного хозяйства, гдепроисходит перемещение грузов в тареразличных типоразмеров с помощью конвейера. Целью изобретения являетсяповышение точности устройства . Уст".ройство для распознавания и учетапредметов по типоразмеру содержитпервый и второй блоки фотодатчиков1 и 2, преобразователь кода 3, первый блок постоянной памяти 4, дешифратор 5, первые счетчики 6, второйблок 7 постоянной памяти, блок 8 уп 1460731равления, элемент ИЛИ 9, блок 10 оперативной памяти, источник 11 света, модулятор 12, Аотоприемник 13, Аормирователь 14, первый элемент И 15, второй счетчик 16, триггер 17, блок 18 вычисления проекций, второй и третий элементы И 21 и 22, блок 19 сравнения, блок 20 вычисления проекции, Устройство позволяет определять габариты предметов, расположенных произвольно относительно оси движения конвейера, с большой точностью.3 з.п, ф-лы, 7 ил., 1 табл.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания типа предмета, например тары, движущейся по ленточному конвейеру, произвольно ориентированной на нем, а также автоматического учета предметов по типоразмеру, и может найти применение в машиностроеяии, приборостроении, а также в других отраслях народного хозяйства, где происходит перемещение грузов в таре различных типоразмеров с помощью конвейеров.Целью изобретения является повышение точности работы устройства.На фиг.1 показана функциональная схема устройства на Аиг.2 - блоксхема алгоритма работы устройства; на фиг.3 - конвейер, вид сверху; на Аиг.4 - функциональная схема блока управления; на фиг.5 - функциональная схема блока вычисления .типоразмеров; на Аиг.6 - один из вариантов выполнения блока сравнения на фиг.7 - Аункциональная схема блока вычисления проекций.Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки фотодатчиков, преобразователь 3 кода, первый блок 4 постоянной памяти, дешифратор 5, первые счетчики 6, второй блок 7 постоянной памяти, блок 8 управления, элемент ИЛИ 9, блок 10 оперативной памяти, источник 11 света, модулятор 12, приемник 13, Аормирователь 214, первый элемент И 15, второйсчетчик 16, триггер 17, блок 18 вычисления типоразмеров, блок 19 сравнения, блок 20 вычисления проекций,второй и третий элементы И 21 и 22.Блок 8 управления содержит триггер 23, элемент И 24, регистр 25,блок 26 постоянной памяти и генератор 27 импульсов.10 Карта прошивки блока 26 постоянной памяти представлена в таблице.Блок 18 вычисления типоразмеровсодержит первый блок 28 вычитания,первый квадратор 29, второй блок 30 15 вычитания, третий блок 31 вычитания,второй, третий и четвертый квадраторы 32-34,первый и второй сумматоры 35 и 36, первый и второй блоки37 и 38 постоянной памяти.20Блок 19 может быть построен наэлементах 39 сравнения и селекторемультиплексоре 40.Блок 20 вычисления проекций содержит первый и второй регистры 4 1 и 42,первый и второй триггеры 43 и 44,элемент ИЛИ 45, первый и второй элементы И 46 и 47, счетчик 48, третий регистр 49, первый блок 50 сравнения, четвертый регистр 51, второй 30 блок 52 сравнения, пятый и шестойрегистры 53 и 54.Блоки 1 и 2 фотодатчиков представляют собой линейки фотодатчиков, установленные соответственно вертикаль но (для определения высоты объекта,причем выход первого Аотодатчика3 14607 блока 1 является сигналиэатором появления объекта в зоне) и горизонтально поперек конвейера.Преобразователь 3 кода может быть5 реализован, например, на ПЗУ.Модулятор 12 связан с подвижной частью транспортера кинематической пе. редачей (не показана).Блоки вычитания и суммирования и 1 О квадраторы реализованы стандартно, В качестве квадраторов могут быть использованы, например, ПЗУ. Ра входе блока 30 вычитания конструктивно установлен код числа датчиков линейки, 15Устройство работает следующим образом.Распознаваемый предмет, например тара с грузом, перемещается конвейером, причем произвольно на нем рас положена. Предмет имеет габаритные размеры: А - длина, В - ширина, С - высота. Дно тары принадлежит плоскости ленты конвейера. Линейка Аотодатчиков блока 1 срабатывает при попада нии тары в зону распознавания, причем количество сработавших датчиков соответствует высоте С. Первый датчик этого блока используется также для запуска блока 8 управления устройст вом путем взвода триггера 23. Элемент И 24 пропускает импульсы с генератора 27 на управляющий вход сдвигающего регистра 25, который по каждому импульсу записывает информацию, поступающую на его входы с выходов блока 26 и появляющуюся после записи на младших адресных входах блока 26. Блок 26 вьдает команду на выходе, записанную по адресу, младшие разряды которого определяются регистром 25, а старшие - условиями перехода в зависимости от состояния устройства в определенный момент времени. Блок 26 работает в соответствии с алгоритмом, 45 закодированным таблицей прошивки ПЗУ.Сигналы с блока 1 Аотодатчиков преобразуются блоком 3 в код, определяющий адрес блока 4, в котором записаны коды типов тары, различающихся по размеру С. Блок 4 вьдает код тары в виде слова, младшим разрядом которого закодирована раэличность тары по размеру С (признак Р). Сигнал Р поступает на блок 8. Если Р=1, то код 5 типа тары, поступающий на дешифратор 5, преобразуется им в сигнал на один из первых счетчиков б, соответствующий типу тары. Выборкой дешиАра 314тора 5 управляет блок 8. Если Р=О, то выборка дешийратора 5 запрещена и учета не происходит.В этом случае для распознавания типа тары необходимо определить размеры А и В. Тара при своем движении воздействует на линейку блока 2 отодатчиков, цатчики пронумерованы от 1 до К. Когда тара появилась в зоне линейки блока 2, то на выходе элемента ИЛИ 9 появляется сигнал, который взводит триггер 17, разрешающий прохождение импульсов через элемент И 15 от формирователя 14. При движении ленты транспортера модулятор 12 (связанный с подвижной частью транспортера кинематической передачей) периоди- чески перекрывает луч от источника 11 света, который, попадая на отоприемник 13, вызывает на его выходе сигналы, синхронные перемещению транс. портера, которые преобразуются формирователем 14 в импульсы, частота которых пропорциональна скорости движения конвейера. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 16, который адресует блок 10, а также на вход записи блока 10 через третий элемент И 22, который открыт сигналом с выхода блока 8 управления.По соответствующим адресам в блок 10 записываются данные с выхода блока 2. Когда тара перестает воздействовать на первый датчик блока 1, то устройство переходит в режим вычисления проекций величин А и В с помощью блока 20. Блок 10 переводится в режим считывания путем сброса триггера 17, счетчик 16 сбрасывается и на него подаются импульсы с блока 8, С каждым адресом на выходе блока 10 появляется слово, соответствующее определенному состоянию линейки блока 2 Аотодатчиков, которое анализируется следующим образом.Блок 8 управления вьдает сигнал записи адресованного слова блока 10 в регистр 42. Затем выдается разрешаю. щий потенциал на элемент И 46 и сдвиговые импульсы с выхода поступают на регистр 42, а счетные импульсы через элемент ИЛИ 45 и элемент И 46 - соответственно на счетчик 48 до тех пор, пока триггер 43 не взведется. После этого сигнала число, полученное в счетчике 48, т,е. абсцисса точки О, записывается в регистр 41, появляясь на его выходах. Затем определяетсяпроекция а и а и адресуется следующая строка блока 10, данные записываются в регистр 42, информация сдвигается вправо до взвода тригге 5 ра 44. После этого содержимое счетчика 48 сравнивается с содержимым регистра 49, в котором записано с входов максимальное число (количество Аотодатчиков 6 в линейке блока 2). 10Если блок 50 сравнения вьдает сигнал того, что содержимое счетчика меньше содержимого регистра,то содержимое счетчика записывается в регистр 49. Если сигнала "Меньше" нет, 15 то в регистр 53 записывается значение с выхода счетчика 16 .(а ).Затем счетчик 16 сбрасывается. В счетчик 48 записывается максимальный адрес, конструктивно установленный 20 на входе. Сбрасывается триггер 44. Подается счетный импульс на счетчик 16. Данные записываются в регистр 42. Подается разрешающий потенциал на элемент И 47 и сдвигающие им пульсы влево на регистр 42 до взвода триггера 44. Если содержимое счетчика 48 больше содержимого регистра 51, который в исходном состоянии обнулен, то информация записывается в ре гистр 51. Если блок сравнения 52 не вьдает сигнал "Больше", то в регистр 54 записывается содержимое счетчика 16. После того, как в определено, вычисляются величины А и В35В регистрах 49 и 51 записаны соответственно а и в . Блок 18 опре.деляет размеры А и В следующим образом. Подается синхросигнал С 1 на блоки 28 и 30 вычитания, получаются 40 ,соответственно значения аи в + +а+аЗатем, подавая сигнал С 2,на выходе блока 31 вычитания имеем значение в. Квадраторы 29, 32 и 34 дают на выходах соответственно значе ния а, в, а , в , которые суммируются соответственйо в сумматорах 35 и 36 по сигналу СЗ. На выходах блоков 37 и 38 имеем значения, Аи В Эти значения подаются на, элемент 39 50 сравнения блока 19, который, если выдает сигнал на выходе "Больше" "1", то заставляет блок 8 выдать адрес "0", а селектор-мультиплексор 40 подключает на выходы первыевходы, если ",1" (адрес), то вторые. Значения А и В определяют адрес блока 7, который вьдает код типа тары, а блок 8 - сигнал выборки дешиАратора 5. Таким образом, сигнал проходит на соответствующий первый счетчик 6.Устройство позволяет определить габаритные размеры произвольно расположенных предметов, перемещаемых конвейером с промежутками, что позволяет использовать его при восстановлении искаженных изображений и значительно расширяет Функциональные возможности устройства при распознавании, сортировке и учете предметов. Хранение точных значений параметров объектов в памяти позволяет снизить требования к точности определения размеров, а также расширить номенклатуру распознаваемых предметов.Формула изобретения1, Устройство для распознавания и учета предметов по типоразмеру, содержащее первый и второй блоки фотодатчиков, первый блок постоянной памяти, дешийратор, первые счетчики, источник света, второй счетчик и блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй блок постоянной памяти, преобразователь кода, блок управления, элемент ИЛИ, блок оперативной памяти, модулятор, фотоприемник, Аормирователь, первый, второй и третий элементы И, триггер, блок вычисления типоразмеров и блок вычисления проекций, первые выходы первого блока фотодатчиков соединены с входами преобразова- теля кодов, выходы которого соединены с входами первого блока постоянной памяти и являются первыми выходами устройства, вторыми и третьими выходами которого являются соответственно первые и вторые выходы блока сравнения, первые и вторые входы которого подключены соответственно к первым и вторым выходам блока вычисления типоразмеров, первые и вторые выходы блока сравнения соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго блока постоянной памяти, выходы которого объединены с соответствующими первыми выходами первого блока постоянной памяти и подключены к соответствующим первым входам дешийратора, выходы которого соединены с соответствующими первыми счетчиками, выходы второго блока фотодатчиков непосредственно соединены спервыми входами блока оперативной.памяти и через элемент Ш 1 И с первымвходом триггера, прямой и инверсныйвыходы которого соединены соответ 5ственно с первыми входами первого итретьего элементов И и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу блокаоперативной памяти, третий вход котОрого соединен с выходом третьего элемента И, источник света соединеноптически через модулятор с входомфотоприемника, выход которого черезформирователь подключен к второму 15входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока вычисления проекций и четвертым входам 20блока оперативной памяти, выходы которого соединены с вторыми входамиблока вычисления проекций, первыевыходы которого подключены к первымвходам блока вычисления типоразмеров, 25второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно спервым, вторым и третьим выходамиблока управления, четвертый выход которого является четвертым выходом Оустройства, пятый, шестой и седьмойвыходы блока управления соединены соответственно с вторыми входами триггера, второго счетчика и дешифратора, второй выход первого блока фото 35датчиков подключен к первому входублока управления, восьмой выход которого соединен с третьим входом блока сравнения, третий выход которогоподключен к второму входу блока уп- . 4 Оравления, с девятого по пятнадцатыйвыходы которого соединены соответственно с третьего по девятый входами блока вычисления проекций,второй, третий, четвертый и пятый выходы которого подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому,шестому входам блока управления, сшестнадцатого по двадцать второй выходы блока управления соединены соответственно с десятого по шестнадцатый входами блока вычисления проекций,второй выход первого блока постояннойпамяти подключен к седьмому входублоха управления, двадцатый выходкоторого соединен с вторыми входамивторого и третьего элементов И,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит триггер, элемент И, регистр,блок постоянной памяти и генераторимпульсов, выход триггера соединенс первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу регистра, выходы которого соединены спервыми входами блока постоянной памяти, с первого по двадцать третийвыходы которого являются соответственно двадцать третьим, шестым, пятым,первым, вторым, третьим, седьмым,восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатьк, пятнадцатым, шестнадцатым,семнадцатым, восемнадцатым, девят,надцатым, двадцатым, двадцать первым,двадцать вторым и четвертым выходами блока управления, первым, вторым,третьим, четвертым, пятым, шестым иседьмым входами которого являютслсоответственно первый вход триггераи второй вход блока постоянной памяти, третий, четвертью, пятый, шестой,седьмой и восьмой входы блока постоянной памяти, двадцать четвертые выходы которого соединены с вторымивходами регистра, выход генератораимпульсов подключен к второму входуэлемента И, двадцать пятый выходблока постоянной памяти соединен свторым входом триггера,3. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок вычисления типоразмеров содержит первый,второй и третий блоки вычитания,первьп 1, второй, третий и четвертый квадраторы, нервьп и второй сумматорыи первый и второй блоки постояннойпамяти, первые входы первого, второгои третьего блоко вычитания, второйвход первого блока вычитания и входы третьего и четвертого квадраторовявляются первыми входами блока вычисления типоразмеров, вторым, третьими четвертым входами которого являются соответственно третий, второй входы соотцетственно первого,и второгоблоков вычитания, второй вход третьего блока вычитания и первые входы первого и второго сумматоров, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго блоковпостоянной памяти, выходы которыхявляются соответственно первым н вторым выходами блока вычисления типоразмеров, выходы перво .о и второгоблоков вычитания соединены соответственно через первый кп; дратор с вто14 б 073 Вхоннр щресВнходноУпрееллэххне снгналыед ес.1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 01 0 0 1 О 0 001000010 0010100110 О,О 1 О О О 000 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 О0 1 0 0 0 0 0 О0 0 0 1 0 1 О 1 0 рыми входами первого сумматора и непосредственно - с третьими входами третьего блока вычитания, выходы которого через второй квадратор под 5 ключены к вторым входам второго сумматора, третьи входы которого соединены с выходами четвертого квадратора, выходы третьего квадратора подключены к третьим входам первого суммато ра.4Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок вычисления, проекций содержит первый, второй,третий, четвертый, пятый и шестой ре гистры, первый и второй триггеры;элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, счетчик и первый и второй блоки сравнения, первые входы пятого и шестого регистров являются первым 2 О входом блока вычисления проекций,вторыми входами которого являются соответствующие первые входы второго регистра, первый и второй выходы которого подключены соответственно к пер вым входам первого и второго триггеров, выходы которых являются соответственно вторыы и и третьим выходами блока вычисления проекций,с третьего по шестнадцатый входами которого 30 являются соответственно первый вход счетчика, первыи вход третьего регистра, второй вход счетчика, второй 1 1 Овход второго регистра, первый входпервого элемента И, цервый вход первого регистра, второй вход первоготриггера, второй вход пятого регистра, второй вход второго триггера,первый вход четвертого регистра,первый вход второго элемента И, второй вход шестого регистра, третийи четвертый входы второго регистра,выходы первого и второго элементов Исоединены соответственно с третьими четвертым входами счетчика, выходыкоторого подключены к вторым входамтретьего и четвертого регистров,первым входам первого и второго блоков сравнения, второму входу первогорегистра, выходы первого и второгоблоков сравнения являются соответетвенно четвертым и пятым выходами блока вычисления проекций, первымивыходами которого являются выходыпервого, пятого и шестого регистрови выходы третьего и четвертого регистров, которые соединены с вторымивходами соответственно первого и второго блоков сравнения, первы и второй входы элемента ИЛИ объединенысоответственно с третьим и четвертымвходами второго регистра, выход элемента ИЛИ подключен к вторым входамсоответственно первого и второго элементов И.1460731 12Продолжение таблицы одвогг с Упраелвзгне скгналы 2 2 2 2 2 76563212 2 2 2 2 0 1 0 .0 0 1 0 1 г 0 0 1 1 0 1 0 0 О 1 1 9 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0О 0 0 1 11 0 0 1 10 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 11 0 1 0 1 0 0 1 0 11 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0.0 0р к м е ю а н н е; Незаполненав поенкю соответствуют нуннн 00 1 0 0 0 1 0 0 ,0 1 1 О О О г 1 О0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 11 0 1 1 1 1 1 0 О 0 0 1,0 0 0 0 1 0 О 0 1 010 1 0 0 1 0 0 01 1 0 1 0 0 1 0 00 1 1 00 0 1 О 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 О, , 1 0 0 01 0 0 1 10 0 1 1 0 0 0 1 2 3 4 5 б 7 8 9 1 О 11 2 3 4 15 16 7 16 19 20 21 22 23)наа ч на 5А наЮс иа стос на ЧУи на стЧВС На Чгна чбс на 1снабЯтЧс на