Устройство для счета и измерения размеров объектов

(511 4 С 06 М 11(02 3 кроЕРЕ ть о ахо он ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1325539, кл. С 06 М 11/02, 1985.Авторское свидетельство СССРР 1444846, кл. С Об М 11/02,01.01.87.(54) УСТРОЙСТВО ГЧЯ СЧЕТА И И1 КЯ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к визионной автоматике и может использовано для автоматическ анаглза изображений объектов, дящихся в ноле зрения телевиз го датчика. Целью изобретения является повьпдение достоверности,устройство содержит телевизионный датчик 1, программно-временной блок 6Формирователь 23 команд, задатчик19 режимов работы, первый счетчик 8,блок 2 квантования, элемент 5 задержки, блок 7 выделения ктерных точек видеосигнала, б 1 селекции видеосигнала, блок ж программного управления, стратор 18, элементы И 4, 10, и 16, ИЛ 1 3 и 20, Формирователь 9 конца цикла, блоки 11 и 21 памяти, блок 2 счетчиков, блок 15 выделения задего Фронта сигнала, второй счетчик 17, элемент 22 сравнения, пульт 25 управления, Изобретение позволяет контролировать работоспособность устройства и определять неисправности. 1 ил.3 15Изобретение относится к телевизионной вычислительной автоматикеи может быть использовано для автоматического анализа изображений объектов, находящихся в поле зрениятелевизионного датчика, в частности для автоматизации счета и измерения размеров объектов, например,кровяных телец, деталей на конвейере, анализа частоты жидкостей,распределения объектов по размернымградациям и т,д.Цель изобретения - повышение достоверности устройства,На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство содержит телевизионный датчик 1, блок 2 квантования,первый элемент ИЛИ 3, первый элемент И 4, элемент 5 задержки, программно-временной блок 6, блок 7выделения характерных точек, первыйсчетчик 8, формирователь 9 концацикла заднего фронта сигнала, второйэлемент И 10, первый блок 11 памяти,блок 12 счетчиков; блок 13 селекциивидеосигнала, третий элемент И 14,блок 15 выделения заднего фронта сигнала, четвертый элемент И 16, второй счетчик 17, регистратор 18, задатчик 19 режимов работы, второйэлемент ИЛИ 20, второй блок 2 1 памяти, элемент 22 сравнения, формирователь 23 команд, блок 24 микропрограммного управления, пульт 25управления и задатчик 26 значенияконтролируемого параметра. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии задатчик 19 вырабатывает сигнал "Режим исходного состояния", по которому формирователь вынуждает блок 24 выполнять подпрограмму обнуления внутренних регистров и оперативного запоминающего устройства, Формирователь 9 по первому выходу на элемент И 4 выдает сигнал высокого потенциала. Поэтому сигнал телевизионного изображения с датчика 1 через элементы И 4 и ИЛИ 20 подается на блок 2. Оператор, при необходимости, может по экрану проконтролировать изображение объектов, подлежащих анализу, а также визуально убедиться в соответствии двууровневому изображению на выходе блока 2.11756 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 С подачей оператором сигнала нПуск задатчик 19 с привязкой кадровому синхроимпульсу вырабатывает сигнал "Режим записи", по которому счетчик 8 по мере пересечения объектов сканирующим лучом телевизионного датчика 1 начинает подсчет количества объектов, а блок 24 - производить наполнение признаков объектов.Признаками объектов являются номера их начал, которые блок 24 накапливает по мере поступления с блока 7 сигналов задних фронтов первых хорд (Х 1), сигналов передних фронтов импульсов совпадения, сигналов текущей строки и задержанных хорд (Х 2), сигналов задних фронтов дизьюнкции текущей и задержанной хорд (ХЗ), сигналов задержанных хорд при объединении верхних ответвлений объектов (Х 4) .Накопление признаков заключается в том, что в процессе сканирования телевизионного кадра каждому из верхних ответвлений присваивается свой номер (порядковый номер Х 1), В ходе сканирования этот номер передается от хорды к хорде по критерию связности. В случае, когда на предыдущей строке имеется более одной хорды, связной с текущей, последней присваивается номер первой по ходу сканирования связной хорды на предыдущей строке. Номера верхних ответвлений на каждой точке объединения (по Х 4) запоминаются в блоке 24. Переиндексация и накопление пар чисел производятся в блоке 24 выполнением соответствующих подпрограмм, выбор которых осуществляет формирователь 23 по сигналам Х 1, Х 2, ХЗ, Х 4. С приходом следующего кадрового импульса задатчик 19 вырабатывает сигнал и режим обработки информации, по которому блок 24 по номеру первого верхнего ответвления, входящего в состав очередного сложного объекта, подлежащего измерению, определяет второй номер пары (или вторые номера пар, если на один номер приходится несколько Х 4, т.е. один номер входит в состав нескольких пар). По выявленному второму номеру пары выявляют другие номера и т.д. до выявления всех номеров,свя11756 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 15эанных через пары чисел с первымномером первой пары,Выделенные числа однозначно соответствуют номерам верхних ответвлений, образующих сложный объект,подлежащий селекции и измерению. Вэтом же режиме работы блок 24 определяет номер ответвления следующего объекта. Алгоритм определенияданного номера заключается в нахождении наименьшего числа, отсутствующего в ряде чисел, соответствующихномерам ответвлений предыдущих(отселектированных,включая подлежащий селекции) объектов.С приходом следующего кадровогосинхроимпульса задатчик 19 формирует сигнал Режим селекции , покоторому блок 24 в моменты сканирования электронным лучом первыххорд изображения объекта, подлежащего селекции, выдает импульсы запуска для блока 13. Последний осуществляет процесс селекции всеххорд, связанных (по известному критерию перекрытия текущих и задержанных на период строки хорд) с начальными хордами, имеющими номера,которые были определены в последнемрежиме обработки информации. Такимобразом, в данном кадре осуществляется селекция хорд, принадлежащихтолько одному объекту.Сигнал от селектированных хордс блока 13 поступает на вход элемента И 14, на другие входы подаются сигналРежим селекции" и высокая тактовая частота с выхода программно-временного блока 6.Счетчик 17 суммирует импульсытактовой частоты, приходящие на моменты селектированных хорд, определяя таким образом, например, площадь изображения объекта. По окончании режима селекции задатчик 19 формирует сигнал "Режим обработки информации". Блок 24 по указанному алгоритму производит определение номеров ответвлений следующего объекта, подлежащего измерению. Счетчик 8 (где хранится количество объектов) с приходом заднего фронта сигнала "Режим селекции" уменьшает свое значение на "1". Если это значение не становится равным "О", то режим обработки информации продолжается целый кадр. 6В момент окончания сигнала Режим селекции" блок 15 Формирует короткий импульс, которым значениесчетчика 17 считывается в блок 21,а с него - на регистратор 18, гдепроизводятся регистрация и отображение полученного результата.С приходом следующего кадровогосинхроимпульса задатчик 19 сноваформирует сигнал Режим селекции",по которому производятся селекцияи измерение следующего объекта.Если по окончании режима селекции значение счетчика 17 становитсяравным О", что означает измерениепоследнего объекта, находящегося взоне анализа, задатчик 19 устанавливается в исходное состояние, ана втором выходе формирователя 9 появляется высокий потенциал, которыйподается на элементы И 10 и ШП 1 3.Прохождение телевизионного сигналас выхода датчика 1 прекращается, асигнал с блока 11, соответствующийизображению эталонного объекта,проходит на блок 2 и далее на блоки5, 7, 13. При этом адресные сигналыФормируются блоком 12.С приходом следующего кадровогосинхроимпульса система производитопределение номеров первых хордобъекта (режим обработки информации), а затем по следующему кадровому синхроимпульсу (режим селекции) - селекцию эталонного объектаи измерение его площади счетчиком17. По окончании режима селекциизначение счетчика 17 переписываетсяв блок 21, а с него подается наэлемент 22, на другие входы которого поступает определенный код с эадатчика 26. Код, хранимый в задатчике 26, соответствует значению параметра заданного объекта,В случае равенства данных кодов,что соответствует работоспособности системы, оператор меняет при необходимости объекты исследования инажимает клавишу Пуск" пульта управления. К этому моменту системанаходится в исходном состоянии,таккак при уменьшении значения счетчика 8 на "1" на его выходепоявляется (в данном случае количествоэталонных объектов равно "1") сиг-.нал, которым сбрасываются в исходное состояние задатчик 19 и формирователь 9.1311/56 15 25 50 55 чика. Б случае неравенства текущего значения параметра эталонного сиг - цаа И СатгржИМОГО блаКа 26 ЭЛЕ- мецт 22 врабатывает 3 ьПульс, который через элемент И 14 устяцавтНвяется в положение., три кот 013 ом загорается, например индикаторная лампочка, что свидетельствует а неработоспособности системы.Оператор исключает результаты Всех измерений параметров объектов последнега поля анализа и устанавливает причину неработоспособности, устранив которую повторяот измерение параметров объектов установленьОГО 1 ол 51 андлизя и т,д Формула изобретения у т 30 ттстзг) ттцячета 1 иэмере ниц оазмсрОВ Объектов содержацРР блок квднтован.я,. Выход которого подк.;оче: к входу элемента задержки, к первым входам блока селекции Вртцгосиаля и блока вьделения характерньг. точек. вторые входы которых т Огит г ь С ВЫХОДОМ ЭЛЕЬСит 13 гостжк. (г(3 Вщй БЬРОД ТРЛР ВИ(3 И 01- .(О.," 3 а гЧИК П 01 ТЮЧ 3 Ц 1 ГтгР ВЬЬ ВХО г;4 . .;РИ;303 атглЯ КОМЯНД и ЗЯДЯТ 1 И кт опмсв рдбсты и к входу праГтрамм 10- В(3 емгннОГО блока Вьс(д коТОРО 0 СОРДИ 10 С ПЕРВЫМ ВХОДОМ б(ОЯвк 3311301 грамм(00 управл( 1 и 5( 3с тарым входам (оормрровател(я коМя(1 51 С тргТЬр 1 М ВХООМ б 310 КЯ Вцглени;( харак. ерых тачек вьход ка-" ТОО т; та "К(ЦОЧЕ 3 ; ТРРТЬЕМтт ВХС(УЙОР Х (таза тс Я К ОМЯН 1 П гРВЬй ВтХОТ(которого соединен с вторым Входамзддятчпка режимов работы, выход коТОРОГО ПСДК.-ЦОЧЕН К ЧЕтвгР-ОМУ ВХОДУ фармтрователя команд, пульт у".рав- ЛЕЦИЛ, ВЬтХаД КатаРОГО СОЕДИНЕН С ПЕРВ 3 ."Ха(т,о 4 ПгрвОГО ЭЛ("Мь ттта И 1 П 43 и тРЕГИСТРЯТОР., О Т Л И Ч а Ю Щ =я ем, чта, с целью повьшенря достоверности устройствяр В нгГО Ввеггны элементы И, второй элемент ИП 1, счетчики элемент сравнения, блок счетчиков, формирователь конца цикла задатчики значения контролируемого параметра, блоки памяти и блок выделения заднгго франта сигнала второй выход телевизионного датчика соединен с первым элемеетом И. Вьхад котагт(т,Р длот(Р му входу в (ота.-о,"и( цт, .1;111, н ХОД КОТОроро С Ог, т=:.С ВХОДОМ б . ка квдцтавдця цгр 3В. х.т,: те:те БИ.3 ИОЦЦ ГО ДЯ 1" ИКЯ13хо.". ПР 01 Р 3.(т" мцс( - гремсццога блока .-:одк.тцочены соатветствецпо к первому т ВторымВХОдаМ бЛОКа С 1 ЕТ(рт 01(Зтттход Катарого соединен с Входом первого бгокя памяти, выход которого подключенк перЗаму зходу второго элемента И,ВьГход кот 0130 ГО сас "1 не 1 с Вторым входом второго элемецта ИЛИ,вьр(ад б:Окя;3:целеня характерньтхточек подключен к пергаму входупервого счетчика, вьход которогосаеди. ец с входам Фартрователя КОЦЦД ЦИКЛа, ПЕРВЬ(й ВЫХОД КатаРОГа По,К(ЮЕ ".; ВТОРО. В.гЭЦУ (РРВОГОЭг(РМР 1 ТЯД НТ 01 ОР (ЬУЦ - К Втв30.ту Вка,цу В 01300 . ЛР Рцта 11 Кв т гт ) акту Вх 03 пе тт 3 О,о эт е ( е ия И 1 И И К ПЕРВОМУ ВХОДУ ЭКЕ( Еттта СРаВЦЕ - ЦИЯ 3 ВГОРОЙ ВХОД КОТОРОГО С ЕДИЧЕт С ЗЯДЯТИКОМ ЗЦЯЧЕ(Ь 1 Я КОЦТРОЛРРУЕ- мого параметра а выход - первым входом третьего элгме та г 1 выход КОТОРОГО ",(ОДКЛЮЧгп т; СР 30 МУ ВХОД; рггистрг тора зтаро вход которогосаедит:гц с Вьхог;. Вт(,рога б окя Гтг+5 ТикатарЬй 110,К 3(:(РцТРЕТЬЕМч ХОДУ Э "Ргтта (РЯВ:Ет 5 - Ь".щ ОЦ ЗЯДаТЧЦКг СОЕДЦгтт С ЗСРВГ. ( ВХОДОМ Ч(твгттога ЭЛС 1 ЯН а 1 С ВТОРЫМ ВХО ка выделения задце о фрота срГнала. ВЫХОД КОТОРОГО ГОтк КГг ВтаРп ВХОДВ. 0 та г О, г(едт ИКРК гЕтМ Входу второго б 3(ока пям 5 тр, второй ВХОД КО ГОРОГО Согдтцг 1 С ВЬХОДОМ второго счетчика Второй вход кото- РОГО ПОДКЛЮЧЕН К В(ХОУ:гтВЕРтаГО элемента И,. Вторье ггтхо,ь .;Орырователя команд соедчце:ы с Вторьглввхэдями бло"я,м":крапрограв.ИОГО уп рявления 3 вькоц которо. 0 ОдклйченК ТРЕТЬЕМУ НхатУ ОЛОКЯ СЕЛгКПИИ ВИДЕаСИГНЯЛЯ ВЬткад КОТОРО;О Сагди -1 РН С ВТОРЬМ ВХОДОМ 1 гтвгРТО 3"0 ЭЛ -мента И, тргтий Вход которого подключен к вьходу программно с временного блока третий и четгерть,йвхоцы эадатчика ргтмав работы соединены соответствснно ВьгходамиперВОГО элементЯ И 11 И и первого счгт