Устройство для распознавания прямых линий и краев изображений объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 2) С 06 К СССРРЦТИЙ ОПИС ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А 540623/ 4. 11,82 7.04.84 .Н, Ари орьян и 81, 327,Автор 73, кл. Патент96, о кл. 3 ОСУДАРСТЭЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Бюл. У 13тархов, В.В. Герман,В.Т. Фисенко2(088.8)кое свидетельство ССС 06 К 9/00, 1973.ША У 4053928,ублик. 1977 (прототи(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ПРЯМЫХ ЛИНИЙ И КРАЕВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ, содержащее компаратор,соединенный с дифференцирующим элементом и с одним входом первого элемента И, элемент ИЛИ, входы которогоподключены к первому генератору импульсов н к эдементу задержки, а выход соединен с другим входом первогоэлемента И, выход которого соединенс элементом задержки и с одним входом второго элемента И, другой входкоторого подключен к второму генера тору импульсов, а выход - к первому и второму счетчикам, дешифратор, соединенный с первым счетчиком и с индикатором, и регистры, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, введены первый элемент равнозначности, входы которого соединены с первым регистром и с вторым счетчиком, третий счетчик, подключенный к выходу первого элемента равнозначности, соединенному с входом второго счетчика,1второй элемент равнозначности, входы которого подключены к первому регистру, а выходы соединены с входами третьего счетчика и второго ре" гистра, четвертый счетчик, подключенный к входам и выходу второго элемента равнозначности, и цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с вторым регистром, подключенным к третьему счетчику, а выход подключен к другому входу компаратора.Устройство относится к автоматике и может быть использовано припостроении телевизионных устойствраспознавания образов по принципупрямого края, например зрительных 5анализаторов промышленных интеграль.ных роботов, работающих при обнаружении трещин в деталях рентгено-телевизионными методами,10Известно устройство для распознавания прямых линий и краев изображе"ний объектов, содержащее датчик видеосигнала, который через устройство дифференцирования и формирователь уровня подключен к входу схемы совпадения, Выход этой схемы через устройство задержки и элемент ИЛИ подключен к ее второму входу. К второмувходу элемента ИЛИ подсоединен генератор импульсов с периодом следования, кратным периоду разложения.Выход схемы совпадения подключенк входу второй схемы совпадения, квторому входу которой подключен другой генератор импульсов с периодомследования таким же, как и у первого, но с фазовым опережением, причем оба генератора синхронизируютсястрочной частотой, Выход второй схемы совпадения соединен с входом счетчика, а выходы триггеров счетчикаподключены к дешифратору, выход которого подключен к индикатору обнаружения Я,Недостатком этого устройства является малая вероятность правильногораспознавания объектов при различныхстатистических характеристиках фона.Недостаток связан с тем, что в зависимости яркости от фоновых составля 40ющих на вход формирователя уровняподается различная амплитуда сигнала,а в качестве порогового сигнала подавтся постоянное напряжение.в зависимости от заданных вероятностей лож 45ной тревоги и пропуска цели при дан- .ных статистических характеристикахфона, поэтому при изменении этих характеристик вероятность правильногообнаружения может резко снизиться.,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для распознавания прямых линий и краев иэображенийобъектов содержащее телевизионный датчик,выход которого через формирователь видеосигналов и дифференцирующий элемент подключены к компаратору, генераторы импульсов, соединенные через соответствующие элементы Исо счетчиками, дешифратор, подключенный к одному счетчику и к индикатору, регистры, логический блок иэлементы ИЛИ 12,Недостаток устройства заключаетсяв недостаточно высокой точности.Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее компаратор, соединенный с дифференцирующим элементом и с одним входомпервого элемента И, элемент ИЛИ,входы которого подключены к первомугенератору импульсов и к элементузадержки, а выход соединен с другим входом первого элемента И, вь:ход которого соединен с элементом задержки и с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к второму генератору импульсов, а выход - к первому и второму счетчикам, дешифратор, соединенный с первым счетчиком и с индикатором, и регистры, введены первый элемент равнозначности, входы которого соединены с первым регистром и с вто- . рым счетчиком, третий счетчик, подключенный к выходу первого элемента равнозначности, соединенному с входом второго счетчика, второй элемент равнозначности, входы которого подключены к первому регистру, а выходы соединены с входами третьего счетчика и второго регистра, четвертый счетчик, подключенный к входам и выходу второго элемента равнозначности, и цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с вторым регистром, подключенным к третьему счетчику, а выход подключен к другому входу компаратора.На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство включает дифференцирующий элемент 1, компаратор 2, первый элемент И 3, элемент 4 задержки, элемент ИЛИ 5, первый генератор 6 импульсов, второй элемент И 7, второй генератор 8 импульсов, первый счетчик 9, дешифратор 10, индикатор 11, второй счетчик 12, первый элемент 13 равнозначности, первый регистр 14 второй элемент 15 равнозначности, третий 16 и четвертый 17 счетчики, второй регистр 18 и цифроаналоговый преобразователь 19.Устройство работает следующим образом.Продифференцированный и преобразованный элементом 1 в двухградационную форму сигнал подается на элемент И 3, На второй вход элемента И 3 через элемент ИЛИ 5 поступают импульсы от генератора 6 импульсов. С выхода элемента И 3 импульсы через элемент 4 задержки и элемент 10 ИЛИ 5 вновь поступают на элемент И 3,благодаря чему замыкается петля положительной обратной связи и, начиная с момента первого совпадения, происходит селекция видеосигнала от связных контуров.Прямолинейная направленность селекции определена структурой последовательного фильтра, включающего ,лишь один элемент задержки. В случае если выделенный видеосигнал достигает импульсов, вырабатываемых вто рым генератором 8 импуьсов, на выходе элемента И 7 появляются импульсы совпадения, которые подсчитываются 25 счетчиком 9. Значение кода, установленногов дешифраторе 10, сравнивается с выходным сигналом счетчика 9, Это значение определяет ту минимальную длину объекта, при которой происходит срабатывание индикатора 11. Для обнаружения объектов, ориентированных произвольным. образом, необходимо использовать параллельные каналы, каждый из которых распознает линии, ориентированные в своем секторе. Импульсы с выхода элемента И 7 поступают также на счетный вход счетчика 9. Сигналы с выходов счетчика поступают на входы элемента 13 равнозначности, на вторые входы которого подаются сигналы с регистра 14.В регистре 14 предварительно уС- танавливается заданное число, определяющее количество полей, за которое производится вычисление среднего значения числа импульсов в поле на выходе элемента И 7. При достижении числа импульсов на выходах счетчика 12, равного заданному числу, производится запись импульса с выхода элемента 13 равнозначности в счетчик 16 и обнуление счетчика 12.Импульсы кода, установленного в регистре 14, поступают также на входы второго элемента 15 равнозначности, на вторые входы которого приходят сигналы с выходов счетчика 17. На вход этого счетчика поступают импульсы частоты полей. При совпадении числа импульсов полей с заданным числом производится обнуление счетчиков 16 и 17 выходным сигналом элемента 15 равнозначности и перезапись кода с выходов счетчика 16 в регистр 18, Обновление информации в регистре 18 производится за заданное число полей.Код, записанный в регистр 18 и соответствующий числу импульсов на выходе элемента И 7 за 1 поле, преобразуется цифроаналоговым преобразователем 19 в напряжение, которое поступает на управляющий вход компаратора 2,Введение новых узлов, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.1084834 Составитель Т. Ничипор И. Шулла Техред Т.Маточка Корректор О. Т одписно каэ оектная, 4 17/46 Тираж 699ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от113035, Москва, Ж, Раушск Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ета СССР ытий наб., д