Устройство для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта

(19) 111) 1) 4 С 06 К 9/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(46) 15,07,88, Бюл, У 26 (7 1) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.А.Лопухин, А,С.Шумилин, Д.К.Шелест, А,С.Гурылев, А,Г,филиппов и А.А.Вязовкин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛАНАКЛОНА ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ОТРЕЗКА КОНТУРА ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствамдля определения угла наклона прямолинейного отрезка контура,изображений объекта, и может быть использовано для измерения характеристикобъекта путем анализа его изображения, Цель изобретения состоит в повышении точности устройства при определении малых углов наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта, Поставленная цельдостигается тем, что при сканировании столбцом-окном вдоль строк кадра изображения как только прямолинейный контур попадает в зону центрального элемента разложения изображения столбца-окна, подсчитываетсячисло тактов-шагов столбца-окнавдоль строк до тех пор, пока проекция прямолинейного отрезка не будетравна заданному значению, после че"го определяется величина вертикальной проекции прямолинейного отрезкаконтура. По отношению числа тактовшагов столбца-окна вдоль строк квеличине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, определяегся уголнаклона прямолинейного отрезка кон"тура изображения объекта. 1 ил.,для измерения характеристик объектапутем анализа его изображения.Цель изобретения - повышение точности устройства при определении малых углов наклона прямолинейногоотрезка контура иэображещя объекта.На чертеже представлена структур-,ная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит датчик 1 видеосигналов бинарный квантователь 2,генератор 3 тактовых импульсов,синхронизатор 4, блок 5 элементов, задержки, блок 6 элементов И-НЕ, Б триггеры 7 Ю триггер 8, первый 20элемент И 9, счетчик 10, блок 11 определения знака угла, блок 12 опре, деления величины горизонтальной про, екции отрезка контура, первый элемент ИЗЯ 13 и дешиФратор 14. Блок 11 25,определения знака угла содержит, второй и третий элементы ИЛИ 15 и 16и второй и третий элементы И 17 и 18.Блок 12 определения величины горизонтальной проекции отрезка контуФра содержит группу из (и) элементовИЛИ 9 и группу из и элементов И 20.Устрой тво работает следующимобразом.Датчик 1 видеосигнала преобразует оптическое изображение в электрический видеосигнал, который бинарным квантователем 2 нормируется поамплитуде и поступает в блок 5 элементов задержки. В блоке.5 элементов 40задержки выделяются 2 п элементовразложения изображения расположенныхв столбец, и подаются в блок 6 эле.ментов И-НЕ, При наличии на шинахвхода блока 6 элементов И-НЕ сигналов разного уровня амплитуды на соответствующем .элементе, инвертирующем И, Формируется импульс, поступаюпдй на вход соответствующего Птриггера 7, на тактовый вход которого поступает последовательность импульсов с тактовой частотой, Формируемая в генераторе 3 тактовых импульсов. На выходах 0-триггеров 7Формируются сигналы тога же уровня,что и на соответствукюрх входных шинах в момент прихода предыдущеготактового импульса. При попаданииконтура в центральный элемент разложения электронного окна с выходаи-го 0-триггера сигнал высокого уровня поступает на Б-вход КБ-триггера8. После прихода сигнала высокогоуровня на Б-вход КБ-триггера 8 (т.е.при попадании прямолинейного контура в зону центрального п-го элемента разложения изображения столбца)с выхода последнего на первый входэлемента И 9 поступает сигнал, открывающий элемент И 9, и последовательность тактовых импульсов, подаваемая на второй вход элемента И 9 свыхода генератора 3 тактовых импульсов, начинает поступать на счетныйвход счетчика 10, В счетчике 10 производится подсчет тактовых импуль"сов. С приходом 256-го импульса свыхода счетчика 10 сигнал высокогоуровня поступает на управляющие входы блока 11 определения знака углаи блока 12 определения величины вертикальной проекции отрезка контура(БОВВПОК). На инФормационные входыэтих блоков поступают сигналы с выходов Р-триггеров 7, При этом наодном из входов элементов ИЛИ 15 и 16блока 11 определения знака угла присутствует сигнал высокого уровня,соответствующий положению контура водном из элемечтов разложения изображения, Входы элемента ИЛИ 15 подключены к Р-триггерам 7-1, 7-27-(п), следовательно, сигнал высокого уровня на выходе элементаИЛИ 15 соответствует положительномууглу отклонения контура. Входы элемента ИЛИ 16 подключены к Э-триггерам7-п, 7-(и+1),7-(2 п), и сигналвысокого уровня на выходе элементаИЛИ 16 соответствует отрицательномууглу отклонения контура, Сигналы,определяющие знак угла, появляютсяна выходе блока 11 определения знакаугла при наличии на управляющемвходе этого блока 11 сигнала высокого уровня. БОВВПОК 12 работает аналогично блоку 11 определения знакаугла, Отличия состоят в том, чтовходы 1-го (где 3 = 1, ,и) элемента ИЛИ группы 19 подключены квыходам 1-го и (2 п)-го Р-триггеров7, а выход и-го 0-триггера 7 подключен к первому входу п-го элементаИ группы 20, поэтому появление навыходе одного из элементов И группы20 сигнала высокого уровня характеризует удаленность расположения кон 1410074,тура от центрального элемента разложения и, следовательно, характеризует величину вертикальной проекцииконтура. Сигналы с выхода БОВВПОК 12поступают при наличии на управляющемвходе этого блока сигнала высокогоуровня одновременно на информационные входы дешифратора 14 и входыэлемента ИЛИ 13, При наличии на одном иэ входов элемента ИЛИ 13 сигнала высокого уровня на его выходепоявляется сигнал, разрешающий считывание информации с дешифратора 14,а также поступающий на входы установки КБ-триггера В и счетчика 10.Таким образом, при сканированиистолбцом-окном вдоль строк кадраизображения как только прямолинейныйконтур попадает в зону центральногоэлемента разложения изображениястолбца-окна, включается в работусчетчик 10, который подсчитывает чис,ло тактов-шагов столбца-окна вдольстрок до тех пор, пока проекцияпрямолинейного отрезка не будет равна заданному значению (в данномслучае 256), после чего из блока 12выдается величина вертикальной проекции, По отношению числа тактовшагов столбца-окна вдоль строк квеличине вертикальной проекции, выраженной в числе элементов разложения изображения, идентифицируетсяугол наклона прямолинейного отрезкаконтура объекта в изображении,Предлагаемое устройство позволяетза счет измерения угла в процессесканирования повысить по сравнениюс прототипом точность измерения(так как погрешность при емкостистроки в 256 элементов разложенияизображения и емкости линейного окна в 7 элементов разложения изображения равна примерно 6 в то время/Фкак у прототипа не превышает 10 ) иувеличить производительность измерения (так как нет необходимостизапоминать первоначальную информациюи не требуется сложных алгоритмовпредварительных вычислений и запоминания промежуточной информации) до0,02 сформула изобретенияУстройство для определения угла наклона прямолинейного отрезка контура изображения объекта, содержащее датчик видеосигналов, бинарный квантователь, генератор тактовых импульсов, синхронизатор, блок элементовзадержки, дешифратор, блок элементовИ-НЕ, (2 п) Р-триггеров (где число2 и определяет количество элементовразложения в линейном электронномокне), КБ-триггер, первый элемент И,счетчик, причем выход датчика видеосигналов подключен к входу бинарного квантователя, выход которого соединен с информационным входом блокаэлементов задержки, первый и второйвыходы синхронизатора подключены соответственно к первому и второму входам датчика видеосигналов и первомуи второму входам генератора тактовыхимпульсов, выход которого соединен стактовым входом блока элементов задержки, вторым входом первого элемента И и тактовыми входами Р-триггеров, информационные входы каждогоиз которых подключены к соответствую"щим выходам блока элементов И-НЕ,входы которого подключены к выходамблока элементов задержки, выход и-гоВ-триггера соединен с информационнымвходом КБ -триггера, выход которогоподключен к первому входу первогоэлемента И, выход первого элементаИ соединен со счетным входом счетчика, группа выходов дешифратора является группой выходов устройства,о . л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности устройства при определении малых углов наклона, в него введены группа из (и)элементов ИЛИ, группа из и элементов 40 И, три элемента ИЛИ, второй и третийэлементы И, первый вход 1-го элемента ИЛИ группы (где= 1,2и)соединен с выходом 1-го Р-триггера,а второй вход подключен к выходу 45 (2 п)-го Р-триггера выходы элеменЭтов ИЛИ группы соединены с первымивходами соответствующих элементов Игруппы, первый вход и-го элемента Игруппы подключен к выходу и-го Этриггера вторые входы второго итретьего элементов И и элементов Игруппы соединены с выходом счетчика, выходы элементов И группыподключены к соответствующим входампервого элемента ИЛИ и соответствующим информационным входам дешифратора, выход третьего элемента ИЛИсоединен с управляющим входом дешифратора и входами установки КЯ-триг14100/4 Составитель В,МакаренковТехред А.Кравчук Корректор,Л.Пат дактор А,Л Заказ 3483/4 ираж 704 П нн го комитета ССС одписн ВНИИПИ Государстве о Р по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4 ственно-полиграфическое предприятие г, Ужгород, ул,ктн рои гера и счетчика, К-вход второго элемента ИЛИ (где К = 1,2п)подключен к выходу К-го Э-триггера,а К-вход третьего элемента ИЛИ - к выходу(и+К)-го В-триггера, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединенысоответственно с первыми входамивторого и третьего элементов И, выходы которых являются соответственнопервым и вторым выходами устройства.