Устройство для измерения геометрических параметров изображений

Гаеударстееиивб иеиитет СССР аа делам иэабретеиий и открытий(53) УДК 681,327. 2 (088,8) Дата опубликования описания 15,01.79(72) Автори изобретения Л, Л, Полосин и А. И, Фурман 1д 1) Заявите Рязанский радиотехнический РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗОБРАЖЕНИИ(54) устроиства,элемент задерНедо статк ры, р ители низкая точность.Цель изобретения - повышение точности работы устройстваУказанная цель достигается в предлагаемом устройстве тем, что оно содержит блоки фор.мирования верхнего и нижнего края изображе.ния, блок определения центра тяжести иэобра.жения, блок определения ширины изобракения и последовательно соединенные блок определения половинной площади изображения и блок вы. литания, один из входов которого подключен к выходу первого коммутатора, а выход - ко входу элемента задержки, соединенного с управляющим входом одного нэ ключей, и к первымвходам первого распределителя, блока формирд. нация верхнего края нзобракения, 6 лока изме. рения координаты У и второго коммутатора, второй вход которого, первый вход второго распределителя и вторые входы блока форма. рования верхнего края изображения и блока измерения координаты У подключены ко входу ки.ЙСТВ ЯВЛЯЮТСЯеделения гео. Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для определения геометрических параметров изображений, в частности, для измерения координат центра тяжести оптического изображения в системах передачи и обработки визуальной информации.Известны устройства для определения геомет. рических параметров изображений 111, 12), позволяющие определять площадь, статические моменты и другие параметры изображения и содержащие блоки измерении координат Х и У, генераторы импульсов, триггеры, логические элементы, ключи и элементы задержНедостатками известных устронизкая надежность и точность опрметрических параметров изображений.Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является известное устройство 131, содержащее амплитудный кван. тов атель, генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу триггера, блоки измерения координат Х и У, выходы которых соединены через ключи с соответствующими выходами. известного устройства является5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 синхронизаций устройства, выход амплитудного квантователя соединен с третьим входом блока формирования верхнего края изображения, вторым входом второго распределителя и первыми входами блока формирования нижнего края изображения и блока определения центра тяжести изображения, выходы которого подключены соответственно к первым входам блока определения шир 1 щы изображения, блока определения половинной площади изображения и через третий распределитель - ко второму входу блока определения половинной площади изображения, выход которого соединен с первым входом первого ком.,утатора, второй вход которого и третий вход второго коммутатора подключены к соответствующим выходам пер. вого распределителя, другой выход которого соединен с третьим входом блока определения координаты У, четвертый вход которого, второй вход блока определения половинной площади изображения и третий вход второго распределителя подключены к выходу блока формирования нижнего края изображения; выходы генератора тактовых импульсов и триггера соединены соответственно с . тактовыми входами блоков формирования верхнего и нижнего края изобра. жения, блока измерения координаты Х, первого распределителя, блоков определения центра тяжести изображения и половинной площади изображения, выход которого подключен ко второму входу первого распределителя, причем выход блока определения центра тяжести иэобра. жения соединен с четвертым входом блока формирования верхнего края изображения, вторыми входами блоков формирования нижнего края изображения и определения ширины изображения и первым входом блока измерения координаты Х, второй вход которого подключен к выходу второго распределителя,Блок схема устройства представлена на чертеже.Оно содержит амплитудный квантователь 1 блок 2 формирования верхнего края изображения, блок 3 формирования нижнего края изображения, распределитель 4, блок 5 опреде. пения центра тяжести изображения, генератор б тактовых импульсов, блок 7 измерения коорди.иатыХ, блок 8 определения ширины изобра. жения, блок 9 измерения координаты У, блок 10 определения половинной площади изображения, распределитель. 11, блок 12 вычитания, распределитель 13, триггер 14, коммутатор 15, элемент 16 задержки, первый ключ 17, коммутатор 18, второй ключ 19 и блок 20 вычитания.Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал, после разложения изображения по строкам кадра, подается на амплитудный квантователь 1, с которого снимаются видеонмпульсы, содержащие информацию каждой строки изображения объекта. С выхода амплитудного квантова тел я 1 видеоимпульсы подаются на блок 2 формирования верхнего края изображения, блок 3 формирования нижнего края изображения, распределитель. 4 и блок 5 измерения центра. До поступления импульсов с амплитудного квантователя 1 на вход блока 2 он подсчитывает импульсы поступающие на его вход с генератора 6 тактовых импульсов,в интервале между строчными синхроимпульсами (ССИ). Если на данной строке телевизионного растра изображение отсутствует, то блок 2 обнуляется поступающими на его вход ССИ, Этот процесс продолжается до появления на строке телевизионного растра сигнала от изображения объекта, снимаемого с амплитудного квантователя 1.При поступлении импульсов с амплитудного квантователя 1 на вход блока 2 ССИ,йоступающие на его вход, отключаются. Блок 2 считает импульсы с генератора б тактовых импульсов до поступления на вход импульса центра снимаемого с блока измерения центра 5, который отключает генератор 6. В блок 2 будет записано число,соответствующее центру видеоимпульса, снимаемого с амплитудного квантователя 1 на данной строке телевизионного растра. Так фиксируется центр верхнего края изображения,Видеоимпульсы.следующих строк разложения телевизионного растра, снимаемые с амплитудного квантователя 1, дают разрешение на управление ССИ распределителем 4. Распределитель 4 управляет работойблока 7 измерения координаты Х, в котором фиксируются моменты времени соответствующие центру видеоимпульсов на каждой строке разложения изображения, начиная со второй и кончая последней строкой, на ко. торой еще имеется сигнал от изображения объекта. Фиксирование центра на каждой строке изображения осуществляется управляющимиимпульсами, снимаемыми с блока определения центра 5, который измеряет центры видеоимпульсов,:начиная в. первой и кончая последней строкой разложения иэображения объекта, Информация о положении центра на каждой строке разложения изображения объекта хранится блоком 7 измерения координаты Х в цифровом виде до последующего считывания,Одновременно импульсы, снимаемые с блока определения центра изображения 5, управляют работой блока формирования нижнего края изображения 3 и блока 8 определения ширины изображения, Блок 3 представляет собой управляемый накопительный счетчик.Импульсы с амплитудного квантователя 1 дают запрет, а импульсы блока 5 определения центра изображения - разрешение на счет им. пульсов с генератора б тактовых импульсов. Ппистроке растра из блока определения ширины изображения 8 будет последовательно подаватьсяна блок вычитания 12, Как только число, соответствующее половине площади изображения вблоке 12 вычитания, будет списано, с его выходаснимается управляющий импульс, поступающийна вход коммутатора 18, блок 2, через элемент 1 бзадержки на ключ 17, распределитель 13 и блок 9,Этот импульс возвращает блок формированиянижнего края изображения 3 в исходное состоя.ние, запрещает выдачу управляющих импульсов сраспределителя 13, производит частичное счи.тывание с блока 9 измерения координаты У ичерез элемент задержки 16 открывает ключ 17,обеспечивая выдачу координаты У центра тяжестипроекции изображения объекта,Этот же импульс через коммутатор 18 про.ходит на ключ 19 и открывает его. В этот моментчисло, соответствующее координате Х, снимается с блока 7 измерения координаты Х и через открытый ключ 19, через блок 20 вычитания выдается как значение координаты Х центра тяжести проекции изображения объекта, В блоке Благодаря изложенному выше построению предлагаемого устройства выигрыш по обору. дованию - примерно в 20 раз (при значительном увеличении точности и надежности измерения координат центра тяжести проекции объекта на плоскость),Устройство для измерения геометрических параметров изображений, содержащее амплитудный квантователь, генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу триггера, блоки измерения координат Х и У, выходы которых соединены через ключи с соответствующими выходами устройства, коммутаторы, распределители и элемент задержки, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит блоки формирования верхнего и нижнего края изображения, блок определения центра тяжести изображения, блок определения ширины изображения и последо. вательно соединенные блок определения поло винной площади изображения и блок вычитания,55 Ю 642734 чфиксировании нижнего края изображения импульсы с последующей строки разложения теле.визионного растра не будут иметь сигнала отизображения объекта. Накопительный счетчик вблоке формирования нижнего края изображения3 переполнится и выдаст сигнал управления наблок 9 измерения координаты У, распределитель4 и блок . определения половинной площа,иизображения 10.Блок 9 измерения координаты У считает 1 околичество строк разложения от первой строкирастра до строки, соответствующей нижнемукраю изображения, плюс одна строка. При подачена блок управляющегоимпульса с блока 3, блок9 измерения координаты У запоминает координату У, соответствующую номеру строки, не содержащей видеоимпульс, следующий за нижнимкраем контура изображения.Для определения истинных координат центратяжести и повышения точности измерения применяется весовая обработка видеосигнала, которая заключается в следующем,После окончания видеоимпульса каждойстроки, содержащей информацию об изображещш 20 вычитания компенсируется постоянное времяобъекта, с блока определенияцентраиэображе. 25 задержки, обусловленное работой блока 5 опрения 5 снимаютсяуправляющиеимпульсыкоторые деления центра тяжести изображения. Коммуподаются в распределитель 11, С распределителя тагор 18 возвращается в исходное состояние ССИ,11 снимаются импульсы, управляющие работой После этого измеритель готов к обработке видео.блока 8 измерения ширины изображения, ко- сигнала,соответствующегодругомуобъекту.торый измеряет ширину видеосигнала на каждой ЗОстроке разложения телевизионного растра и запоминает ее. Причем количество импульсов,записащых в блоке 8 измерения ширины изобра.жения, равно половине количества импульсовквантования с амплитудного квантователя 1 на 35каждой строке растра соответственно, Это делается с целью повышения точности определениякоординат центра тяжести проекции объекта на Формула изобретенияплоскость и сокращения оборудования. Для этихже целей импульсы квантования с блока определения центра изображения 5 поступают на входблока определения половинной площади изображения 10.В блоке 10 определения половинной площадиизображения записывается число импульсов 45квантования равное половине площади изображения на всех строках растра, содержащихизображение. При подаче на вход блока 10управляющего импульса с блока 3 информация ополовине площади с блока 10 переписывается в 5 Облок вычитания 12. Как только информация изблока 10 будет переписана в блок 12 вычитания,блок 10 выдает импульс управления на выходраспределителя 13, с выхода которого снимаютсяуправляющие импульсы с выходной частотой один из входов которого подключен к выходутрипера 14 и подаются на вход коммутатора 15. первого коммутатора, а выход - к входу эле.В этот момент через коммутатор 15 инфор- мента задержки, соединенного с управляющиммация о ширине изображения объекта на каждой входом одного иэ ключей, и к первым входам, Тираж -779 ЦНИИПИ Государственного по делам нзобретеяи и ИЗОЗ 5, Москва, Ж-З 5, РвущеПодписноеСССР откр ч д иал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная первого распределителя, блока формирования верхнего края иэображения, блока измерения координаты У и второго коммутатора, второй вход которого, первый вход второго распреде. лителя и вторые входы блока формирования 5 верхнего края иэображения и блока измерения координатыУ подключены к входу синхрониаации устройства, выход амплитудного квантователя соединен с третьим входом блока форми. верования верхнего края изображения, вторым 1 О входом второго распределителя и первыми входами блока формированы нижнего края изображения н блока определения центра тяжести изображения, выходы которого подключены ,соответственно к первым входам блока опреде ления ширины изображения, блока определения половинной площади иэображения и через третий ,распределитель - к второму входу блока определения половинной площади изображения, выход которого соединен с первым входоМ 20 первого коммутатора, второй вход которого и, третий вход второго коммутатора подключены к соответствукнпим выходам первого распреде. ли тели, другой выход которого соединен с третьим входом блока определения координа-. 25 тыУ, четвертый вход которого, второй вход блока определения половинной площади нэображения и третий вход второго распределителя подключены к выходу блока формирования нижнего края изображения; выходы генератора тактовых импульсов и триггера соединены соответственно с тактовыми входами блоков формирования верхнего и нижнего края изображения, блока измерения координать Х, первого распределителя, блоков определения центра тя. жести изображения и половинной площади иэображения, выход которого подключен к второму входу первого распределителя, причем выход блоке определения центра тяжести изобра. жения соединен .с четвертым входом блока формирования верхнего края изображения, вторыми входами блоков формирования нижнего края изображения и определения ширины иэображения н первым входом блока измерения координаты Х, второй вход которого подключен к выходу второго распределителя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1, Авторское свидетельство СССР У 388281, кл, 6 06 К 1 1/ОО, 1968.2. Авторское свидетельство СССР Хе 423095, кл, 6 Об Р 1 1/08, 1972,3. Патент Великобритании Уа 1255653, кл, 6 4 В, 1971.