Автоматический анализатор параметров совокупности объектов

О П И С АН И Ец 474812 Своз Советских Социалистических Республик1) Зависимое от авт. свидетельства - 2) Заявлено 18.04.73 (21) 1913618/18-2 51) Ч. Кл, 6 06115(46 с присоединением з Государственный комитет Совета Министров СССР 32) Приоритет -публиковано 25,06.7 ата опубликования 53) УДК 681.14,52.01,76 сания 72) Автор изобрете И Н Гуч 71) Заявитель 4) АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ПАРАМЕТРО СОВОКУПНОСТИ ОБЪЕКТОВкоордин метров. центра аналзруемых пар Изобретение относится к технике автоматического выделения и анализа стохастических полей, состоящих из отдельных объектов, и может быть использовано для высокоскоростного анализа сложных структур, 5 встречающихся в биологии, физике невесомости, материаловедении, пищевой промышлености, астрономии, а также во многих других отраслях науки и техники. Особо важное значение оно может иметь в медицине 10 для диагностики опухолевых и предопухолевых заболеваний при использовании препаратов (например, мазков) эпителиального поля,Известны устройства для анализа параметров совокупности объектов, содержащие 15 задающий генератор, регистрирующий и видеоконтрольный блоки.Известные устройствае позволяют осуществить электронный поиск объектов при использовании стандартной развертки и стан дартной телевизионной камеры, обладают малой скоростью анализа, допускают многократный анализ некоторых объектов и т. д. К тому же известные устройства не позволяют определить координаты центра анализируегиых,параметров с высокой точностью, сложны по конструкции.Цель, изобретения - повышение быстродействия, исключение повторного анализа объектов и увеличение точности определения з 0 Для этого в предлагаемом устроистве аализатор дополнительо содержт четыре схемы сравнения, блок управления, два счетчика коордиат, коммутатор, счетчики вычтания и суммровая, счетчик развертываощей функции горизонтальной вертикальной дискретизации, блок выделения верхнего импульса, пороговый блок, блок параллельной обработки и логический блок, выходы которого соединены с одним из входов блока параллельной обработки, счетчиком вычитания, счетчиком суммирования и вдсоконтрольным блоком, а входы с четырьмя схемам сравнения, пороговым блоком и блоком управленця, входы которого соединеы с задающим генератором, блоком выделения верхнего импульса, блоком параллельной обработки информации и первой схемой сравнения, а,выходы - со счетчиком координат коммутатором, выходы последнего соеднеы со счетчиками суммирования и вычитания блоком определения коордпат, а входы с двумя счетчиками координат, соединенными между собой и со второй и четвертой схемами сравнения, которые соедшены соответственно со счетчиками развертывающей функции горизонтальной и вертикальной дскретизации, первый из которых соединен с выходом задающего генератора и с первой и второй схемами сравнения, а вторая - с входом задающего генератора, третьей и четвертой схемами сравнения, счетчики суммирования и вычитания соединепы соответственно с третьей и первой схемами сравнения и блоком определения координат, блок параллельной обработки соединен с блоком выделения верхнего, импульса, пороговым блоком, регистрирующим блоком и блоком управления.На фиг. 1 изображена функциональная схема анализатора; на фиг. 2 - процесс адаптивного формирования ограничивающего окца; на фиг. 3 - блок-схема блока логики.Устройство состоит из задающего генератора 1, выход которого через блоки управления 2, счетчик 3 координат, коммутатор 4 и счетчик вычитания 5 соединен с входами цифровых схем сравнения 6, В свою очередь, выходы счетчика 3 координат соединены с цифровой схемой сравнения 7, при этом задающий генератор 1 непосредственно через счетчик 8 цифровой развертывающей функции горизонтальной дискретизации соединен с обеими цифровыми схемами сравнения б и 7. Лцалогичцо выход счетчика 3 через счетчик 9,координат, коммутатор 4 и счетчик суммирования 10 соединен с входами цифровой схемы сравнеция 11, выходы счетчика 9 координат связаны с цифровой схемой сравнения 12, а счетчик 13 цифровой развертывающей функции вертикальной дискретизации, запускаемый хпульсами 14 частоты строк также соединен с двумя цифровьви схемами сравнения 11 и 12. Видеосигнал 15 изображения через блок 16 выделения верхнего импульса и пороговый блок 17 соединен с входами блока управления 2 и непосредственно через блок параллельной обработки 18 - с регистрирующим блоком 19, а выходы цифровых схем сравнения 6, 7, 11 и 12 через блок логики 20 связаны со вторым водом блока параллельной обработки 18, а другие выходы блока логики 20, в свою очередь, соединены с входом счетчика вычитания б,и блоком управления 2, Между выходами коммутатора 4, счетчика суммирования (О и счетчика вычитания 5 включен блок 21 определения координат. На вход видеоконтрольного блока2 подключают выходной сигнал блока логики 20 и видеосигнал 15.Блок логики (см. фиг. 3) состоит из триггеров 23 и 24 с раздельным запуском, а также логических ячеек совпадения И 25 - 29.Анализатор работает следующим образом, Видеосигнал изображения 15, сформированный стандартной телевизионной камерой, подается ца блок 16 выделения верхнего импульса и пороговый блок 17. В блоке 16 за счет временной задержки на одну строку и логической обработки одним из известных методов (например, методом перекрытий) удается выделить один импульс, расположен 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 цый В верхней части каждого из анализируемых ооъектов.Пороговое устройство 17 представляет собой обычную схему, работающую как триггер Шмцтта высокой чувствительности и малого глстерезиса.Прсдполатаот, что с начала прямого хода по кадру задающий генератор 1, запускаемый импульсами 14 частоты строк, начинает вырабатывать импульсы горизонтальной дискретизации, которые, пройдя через блок управления 2, поступают на счетный, вход счетчика 3 координат. Емкость последнего выбирают таким образом, чтобы его заполнение происходило в момент окончания прямого хода строки. При этом ца вход счетчика 9 координат поступает импульс отсчета координат по вертикали. Таким образом, запись координат ь счетчики происходит в цифровом виде синфазцо с движением луча по растру.В момент,появления верхнего импульса одного из объектов, блок управления 2 производит запрет прохождеция тактовых импульсов на вход счетчика 3. При этом фиксированное значение координат верхней точки объекта с помощью управляющего импульса, посылаемого блоком управления ца коммутатор 4, переписывается в счетчики вычитания 5 и суммирования 10.Дальнейшая работа устройства подчинена целиком логике формирования ограничивающего окца для выделения данного объекта.Счетчики 8 и 73 формировацця цифровых развертывающих функций работают как и счетчики 3 и 9 от тактовых и строчных сицхроцизирующих импульсов, однако их работа непрерывна и значение записываемого в них кода соответствует текущим значениям координат.При сравнении кода счетчика 3 с кодом счетчика 8 ца выходе схемы сравнения 7 появляется импульс, временное положение которого соответствует значению К, на строке а. Этот импульс после совпадения с импульсом обьекта (см, фиг. 2) выдает сиг:сал, который с выхода блока логики 20 поступает через блок управления 2 на вход счетчика 3, переводя его значение в состояние Х,. Сравнение значения Х, ца строке (п+ 1) снова выдает импульс, который в цепи обратной связи переводит счетчик 3в положение Х, затем Х, и т. д. до,положеция Х при котором значение конъюнкции ХЛа = О.Аналогичным образом импульсы с выхода схемы сравнения б после совпадения Х 7 х и = 1 и блоке логики поступают на счетчик вычитания 5.,При этом кодовая комбинация счетчика 5 будет соответствовать координатам - Хь - Х - Хз и т. д. до значения - Х, Соответствующий выбор шага дискретизации по горизонтали позволяет в течение одного,кадра сформировать ограничивающее вытеснение по горизонтали, соответствующее размерам выделяемого объекта.Формирование ограничивающего вытеснения по вертикали лишь частично отличается от формирования, описанного выше. Верхний ограничивающий импульс У, формируется с помощью схемы сравнения 12, а нижний, от строки к строке за счет цепи обратной связи от цифровой схемы сравнения 11 к ячейке совпадения У Л а = 1 блока логики 20 к счетчику суммирования 10,и вновь к схеме 11 сравнения У, на сравнивающие входы которой поступают, импульсы счетчика 13,Блок логики (см,.фиг. 3) является цифровым устройством, формирующим сигнал ограничивающего окна и состоит из двух триггеров 23 и 24, на раздельные входы которых подаются импульсы схем сравнения.При этом, если установка 1 производится импульсами Х а сброс, импульсами Х, на выходе триггера 23 формируется сигн ал вытеснекия по горизонтали. Аналогично формируется и сигнал вытеснения по вертикали триггером 24.Логическая ячейка совпадения 25 формирует импульсы смещения влево, подаваемые ца вход счетчика вычитапия 5, Ячейка 2 б формирует сигнал окна, а ячейки 27 и 28 - импульсы смещения границ акна вправо и вниз соответственно. Ячейка 29 формирует сигнал рамки, который может быть использован для контроля за процессом поиска на блоке 22.Импульсы сигнала окна подаются на блок параллельной обработки 18, который начинает работать по окончании формирования окпа. На вход этого же блока поступают видеосигналы 15. Видеосигнал одного объекта может быть обработан в течение одного кадра (полукадра), если такую обработку производить параллельно по ряду уровней. Результат анализа поступает к регистрирующему блоку 19, который работает одним из известных способов,Для определения координат центра исследуемого объекта служит блок 21 определения координат. Координата центра объекта по горизонтали может быть выражена следующим образом:"+ 2 Х - Х, ХХ 2 2 2 Поскольку значения Х/2 и Х/2 легко получаются па выходе счетчиков 3 и 5, для определения координат Х достаточно произвести одну операцию сложения, Аналогично 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 получают и коо 13 динату У. Так как процесс формирования ограничивающего окца и анализ параметров одного объекта могут производиться за два полукадра (Т,.), следовательно, время анализа совокупности на Л объектов, имеющий круглую или эллиптическую форму, составит 1=ХТ. Предмет изобретения Автоматический анализатор параметров совокупности объектов, содержащий задающий генератор, регистрирующий и видеокоцтрольные блоки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, исключения повторного анализа объектов ц увеличения точности определения координат центра анализируемых параметров, анализатор дополнительно содержит четыре схемы сравнения, блок управления, два счетчика координат, коммутатор, счетчики вычитания ц суммирования, счетчики развертывающей функции горизонтальной и вертикальной дискретизации, блок выделения верхнего импульса, пороговый блок, блок параллельной ооработки и логический блок, выходы которого соединены с одним из входов блока параллельной обработки, счетчцком вычцта. ния, счетчиком суммирования и видеоконтрольным блоком, а входы с четырьмя схемами сравнения, пороговым блоком и блоком управления, входы которого соединены с задающим генератором, блоком выделения верхнего импульса, блоком параллельной обработки информации и первой схемой сравнения, а выходы - со счетчиком координат и коммутатором, выходы последнего соединены со счетчиком суммирования и вычитания и блоком определения координат, а входы - с двумя счетчиками координат, соедцненнымц между собой и со второй и четвертой схемами сравнения, которые соединены соответственно со счетчиками развертывающей функции горизонтальной ц вертикальной дискретизации, первый из которых соединен с выходом задающего генератора и с первой и второй схемами сравнения, а вторая - с входом задающего генератора, третьей и четвертой схемамц сравнения, счетчики суммирования и вычитания соединены соответственно с третьей и первой схемами сравнения и блоком определения координат, блок параллельной обработки соединен с блоком выделения верхнего импульса, пороговым блоком, регистрирующим блоком и блоком управления.