Устройство для распознавания элементов треков

(21) (22) (46) (72) А.М. (53) (56) соединены с перв и с вторым счетч м блоком сриком тре тийенератору им четвертого н счетчикульсовоммутат подключенныи к г и к одному входу ра, другие входы с вторым и с чет ото ого со нены ертым счет первым вых 1 кам и фдом устключенный)У 54-1809,ик. 1979.тельство СССР9/00, 1980 вых вляет роиства, второик генератору имвходу третьегогой вход которотым счетчиком,регистр, подпульсов и к о ому лока сравнео соединен яу дручетвервыход подключ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3676616/ 24-2419. 12. 8315.06.85. Бюл. У 22Л. В, Ильков, В. Е. КрупновМироненко и А.В.Чернов681.327. 12(088.81. Патент Япониикл. 97(7) В 61, опубл2. Авторское свидеВ 845165, кл. С 06 К(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕКОВ, содержащеепервую группу регистров, одни входыкоторых подключены к генераторуимпульсов, а другие являются информационным входом устройства, первыйсумматор, входы которого соединеныс регистрами второй группы, подключенными к генератору импульсов, авыход соединен с одним входом первогоблока сравнения, второй блок сравнения, входы которого подключены к одному регистру первой группы и к второму сумматору, а выход соединенс одним входом первого коммутатора,другой вход которого подключен к второму сумматору, первый регистр, соединенный с генератором импульсов ис одним входом второго коммутатора,третий коммутатор, входы которогоподключены к другому регистру первОЙгруппы, к первому счетчику, соединен-ному с генератором импульсов, и к блоку памяти, входы которого соединеныс генератором импульсов, с первымдешифратором, вход которого подклю-чен к второму коммутатору, и с вторым дешифратором, входы которого к второму счетчику, пятыи коммутатор, входы которого соединены с первыми коммутатором и счетчиком, с вторым и с четвертым счетчиками, а выход является вторым выходом устройства, третий регистр, соединенный с генератором импульсов, подключенным к чет - вертому регистру, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит третью группу регистров, одни входы которых являются информационным входом устройства, а другие соединены с генератором импульсов, шестой коммутатор, входы которого подключены к регистрам третьей группы, пятый регистр, соединенный с одним регистром второй группы, третий сумматор, входы которого подключены к шестому коммутатору и к пятому регистру, а выход соединен с соответствующим регистром второй группы, четвертую группу регистров, одни входы которых являются ин-. формационными входами устройства, другие подключены к генератору имв, седьмой коммутатор, подклюк выходам регистров четвертой группы, и последовательно соединенные1161969 и шестого регистра, при этом выход. первого сумматора подключен к Наиболее близким к предлагаемому 25 является устройство, содержащее генератор сигналов, соединенный с первым, вторым, третьим и четвертым счетчиками, с первой и второй группами регистров, с блоком памяти, подключенным к первому и второму дешифраторам, с первым, вторым, третьим и четвертым регистрами, первый сумматор, вход которого подключен к регистрам второй группы, а выход соединен с первым блоком сравнения, подключенным к второму дешифратору, выход которого соединен с блоком памяти, а вход подключен к второму счетчику, первый коммутатор, соединенный с вторым блоком сравнения, входы которого подключены к одному регистру первой группы и к второму сумматору, второй коммутатор, подклюшестой регистр, один вход которогоподключен к генератору импульсов,четвертый сумматор, другой вход которого подключен к выходу седьмого коммутатора, и седьмой регистр, другойвход которого подключен к генераторуимпульсов, а выход соединен с другими Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания линейных (включая криволинейные) элементов двухмерных изображений, 5 в частности треков частиц при анализе данных ядерно-физического эксперимента.Известно устройство для распозна" вания треков частиц, содержащее блок 1 О сканирования, подключенный к блоку .выделения и запоминания координат треков, выход которого соединен с логическим блоком, подключенным к блоку сканирования, блоку сиихронизацйи 15 и к группе блоков памяти, распределительный блок, соединенный с регистрами координат и приращений; входы которых подключены к блоку выделения и запоминания координат, а выход 20 является выходом устройства Я ,Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности. входами первого блока сравнения другому входу второго коммутатора, а выход третьего коммутатора соединен с входом второго сумматора. 2ченный к первому регистру и к первому дешифратору, третий коммутатор,соединенный с другим регистром первойгруппы, с блоком памяти и с первымсчетчиком, четвертый коммутатор,подключенный к второму, третьемуи четвертому счетчикам, третий блоксравнения, подключенный к второмурегистру, к второму и четвертомусчетчикам, пятый коммутатор, входыкоторого соединены с первым коммутатором, с первым счетчиком, с вторыми с четвертым счетчиками 21 .Однако данное устройство характеризуется недостаточно высоким быстродействием,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для распознавания элементов треков, содержащее первую группу регистров, одни входы которых подключены к генератору импульсов, а другие являются информационным входом устройства, первый сумматор ., входы которого соединены с регистрами второй группы, подключенными к генератору импульсов, а выход соединен с одним входом первого блока сравнения, второй блок сравнения, входы которого подключены к од- ному регистру первой группы и к второму сумматору, а выход соединен с одним входом первого коммутатора, другой вход которого подключен к второму сумматору, первый регистр, сое - диненный с генератором импульсон и с .одним входом второго коммутатора, третий коммутатор, входы которого подключены к другому регистру первой группы, к первому счетчику, соединенному с генератором импульсон, и к блоку памяти, входы которого соеди3 1161нены с генератором вчпуМьсов, с первым дешифратором, вход которого подключен к второму коммутатору, ис вторым дешифратором, входы которого соединены с первым блоком сравне 5ния и с вторым счетчиком, третийсчетчик, подключенный к генераторуимпульсов и к одному входу четвертого коммутатора, другие входы которого соединены с вторым и с четвертым 1 Осчетчиками, а выход является первымвыходом устройства, второй регистр,подключенный к генератору импульсови к одному входу третьего блока сравнения, другой вход которого соединен с четвертым счетчиком, а выход подключен к второму счетчику,пятый коммутатор, входы которогосоединены с первыми коммутатороми счетчиком, с вторым и с четвертым счетчиками, а выход являетсявторым выходом устройства, третийрегистр, соединенный с генераторомимпульсов, подключенным к четвертому регистру, содержит третью дгруппу регистров, одни входы которых являются информационным входомустройства, а другие соединеныс генератором импульсов, шестойкоммутатор, входы которого подключены к регистрам третьей группы,пятый регистр, соединенный с однимрегистром второй группы, третий сумматор, входы которого подключенык шестому коммутатору и к пятому35регистру, а выход соединен с соответствующим регистром второй группы,чеФвертую группу регистров, однивходы которых являются информационными входами устройства, другие подключены к генератору импульсов, седьмой коммутатор, подключенный к выходам регистров четвертой группы,и последовательно. соединенные шестойрегистр, один вход которого подключен к генератору импульсов, четвертый сумматор, другой вход которого подключен к выходу седьмого коммутатора, и седьмой регистр, другойвход которого подключен к генератору 0импульсов, а выход соединен с другими входами первого блока сравнения и шестого регистра, при зтомвыход первого сумматора подключенк другому входу второго комму- : 55татора, а выход третьего коммутатора соединен с входом второго сумматора. 969 фНа чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство включает генератор 1 сигналов, первую группу регистров 2 и 3, вторую группу регистров 4 и 5, первый дешифратор 6, первый блок 7 сравнения, блок 8 памяти, первый 9 и второй 10 сумматоры, второй дешифратор 11, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16, шестой 17 и седьмой 18 регистры, первый 19, второй 20, третий 21 и четвертый 22 счетчики, первый 23, второй 24, третий 25, четвертый 26 и пятый 27 коммутаторы, третий 28 и четвертый 29 сумматоры, шестой 30 и седьмой 31 коммутаторы, второй 32 и третий 33 блоки сравнения, третью группу регистров 34 и 35 и четвер - тую группу регистров 36 и. 37.При готовности к работе устройство формирует сигнал запроса в ПК ЭВМ, реагируя на который, программируемая логика машины принимает из регистра 15 статусное слово, анализирует его разряды и при необходимости дальнейшей обработки подготавливает в ОЗУ ЭВМ управляющую информацию и массивы исходных данных для очередной процедуры. Затем из ЭВМ в устройство передаются макрокоманда (МК), синхросигнал сопровождения, запускающий генератор 1 сигналов.Макрокоманда принимается в регистр 14 по одному из тактирующих импульсов Приняв МК, устройство производит из ОЗУ ЭВМ выборку "шапки" процедуры. С ОЗУ ЭВМ устройство взаимодействует по КПДП автономно, форми.руя сигнал запроса, коммутирует на первый выход исполнительный адрес, в режиме записи подготавливает на втором выходе данные для передачи, а в режиме выборки принимает данные на информационном входе. В ответ на каждое обращение к ОЗУ устройство получает синхросигнал, запускающий генератор 1.Информация "шапка" процедуры принимается в регистры устройства в следующей последовательности: в регистр 2 - код порога дискриминации; в регистр 3 - код номера идентифицируемой "щели"; в регистр 12 -код масштабирования; в регистр 34 - код координаты вершины области исследования, который через коммутатор 30 и сумматор 28 пересылается(эти операции осуществляются за одинцикл генератора); в регисгр 35 -код линейной составляющей смещениякоординат центров строк; в регистр 36 - код начального смещенияширины .траки, который через коммутатор 31 и сумматор 29 передаетсяв регистр 18 и далее в регистр 17(э 1 и операции производятся аа одинцикл генератора); в регистр 37 -код линейной составляющей измененияширины строки.После выборки "шапки" устройствоосуществляет переход к селекцииданных по строкам области исследования. Этот процесс одинаков для всехстрок. При переходе к селекции поочередной строке производится вычисление ширины и координаты центрастроки.Для вычисления координаты центрастроки сумматор 28 суммирует содержимое регистра 16 с содержимым ре-гистра 35, Код с регистра 34 поступает через коммутатор 30 на входсумматора 28, на выходе которогоформируется код координаты центрастроки, который записывается в регистр 5 и пересылается в регистр 16.В случае нелинейного смещенияцентра строки при вычислении соответствующей координаты используетсякод, который выбирается из ОЗУ и принимается в регистр 35, с выходакоторого коммутируется через другоенаправление коммутатора 30 на входкоммутатора 28.Ширина строки вычисляется сумматором 29. Для этого содержимое регистра 36 суммируется с содержимымрегистра 17. При нелинейном измененииширины строки эта величина вычисляется с использованием кода, которыйвыбирается из ОЗУ ЭВМ, принимаетсяв регистр 37 и через коммутатор 31поступает на вход сумматора 29,По исполнительному адресу, сФормированному с использованием содержимого счетчика 20, из ОЗУ выбираются начальный адрес списка кодов координат "точек" строки области исследования, который принимается в счетчик 22; конечный адрес списка кодовкоординат "точек" строки, которыйпринимается в регистр 13,После вычисления величин середины и ширины строки, выборки из ОЗУ 5 10 13 20 25 30 Э 5 40 43 ЭВМ начального и конечного адресов списка кодов координат "точек" строки исследования начинается процесс селекции данных.По исполнительному адресу, формируемому из содержимого счетчика 22 и поступающему на первый выход устройства, через коммутатор 26 из ОЗУ ЭВМ выбирается код первой по порядку "точки" и принимается в регистр 4. Сумматор 9 вычисляет разность между координатами "точки" и центра строки.Модуль этой разности сравнивается с шириной строки первым блоком 7 сравнения. Если модуль разности меньше ширины строки, т,е. "точка" принадлежит области исследования, то на выходе блока 7 формируется сигнал, .разрешающий запись "1" в блок 8 памяти. Код с сумматора 9 через коммутатор 24 поступает на вход дешифратора 6, где преобразуется в сигнал, разрешающий запись в столбец регистров. Сигнал, разрешающий запись по строке, формируется дешифратором 11, на вход которого поступает код номера строки с выхода счетчика 20. При наличии разрешающих сигналов по столбцу и строке тактирующим импульсом с выхода генератора 1 соответствующий триггер блока 8 переводится в единичное состояние. При равенстве содержимого счетчика 22 и регистра 13 селекция "точек" по данной строке прекращается, по сигналу из блока 33 сравнения и тактирующему сигналу содержимое счетчика 20 увеличивается на 1, и происходит переход к анализу данных по следующей строке.При неравенстве адреса анализируемой "точки" и конечного адреса списка координат "точек" данной строки содержимое счетчика 22 увеличивается на 1, и производится обращение к ОЗУ для выборки кода координаты следующей "точки" данной строки. 1В режиме распознавания элементов процесс селекции аналогичен описанному. В этом режиме не про. - изводится анализ числа триггеров в заданной "щели" после записи очередной "точки", и соответственно в ОЗУ не записываются адреса кодов "точек", принадлежащих заданной "щели". Процесс селекции завершается после анализа данных, принадлежащих всем строкам области исследования.1161969 Введение в состав предлагаемогоустройства третьей и четвертой групп 25 регистров, пятого и шестого регистров, шестого и седьмого коммутаторов,третьего и четвертого сумматоровпозволяет во всех режимах в широкихпределах управлять конфигурацией 30 области исследования в зависимостиот требований обработки данных, чтосокращает для ряда экспериментов,исследующих прямые треки., количество обращений к памяти для выборкипараметров области исследования.Кроме того, возможность задания узкой полосообразной области исследования в режиме селекции позволяетФсократить количество обращений к памяти ЭВМ для выборки кодов координатГточек, так как диапазон их допус -тимых значений может быть установленминимальным. Это делает устройствоболее производительным. После загрузки отселектированных данных в блок 8 осуществляется последовательная (по счетчику 19) коммута. ция коммутатором 25 сигналов с вы- ходов триггеров, объединенных 5 в "щели", на выход сумматора 10.Код суммы каждой "щели" сравнивается в блоке 32 с пороговым значением, хранящимся в регистре 2.Если модуль разности с суммато О ра 9 больше ширины строки, т.е. точ.ка не принадлежит области исследования, и адрес выбранной "точки" не равен конечному адресу списка, ана-. лиз "точек" продолжается, в против ном случае происходит переход к обработке данных по следующей строкеВ режиме идентификации "точек" сигналы с выходов триггеров, объеди ненных в Заданную "щель", через третий коммутатор 25 поступаютна сумматор 10, на выходе которого формируется код суммы "точек", вошедших в заданную "щель". Код суммы анализируется блоком 32 сравнения, сигнал с выхода которого управляет коммутатором 23. При увеличении числа "точек" в заданной "щели" после записи очередной "точки" в блок 8 памяти содержимое счетчика 21 увеличивается на 1, и производится обращение к ОЗУ ЭВМ для записи адреса этой "точки" в массив результатов. В этом случае исполнительный адрес ОЗУ формируется из содержимого счетчика 21 и поступает на первый выход устройства через коммутатор 26, а данные из содержимого счетчика 22 поступают на второй выход через коммутатор 27, Получив ответный синхросигнал, генератор 1 формирует серию тактирующих импульсов, по которым содержимое счетчика 22 увеличивается на 1 и сравнивается в блоке 33 с конечным адресом списка кодов координат "точек", находящихся в регистре 13.Если количество точек, вошедших в "щель", превышает порог, то код числа точек через коммутаторы 23 и 27 поступает на второй выход устройства, а содержимое счетчика 2 1 увеличивается на 1 и через коммутатор 26 передается на первый выход устройства. Затем производится обра- щение к памяти машин для записи кода количества "точек", вошедших в "щель", в массив результатов. Процесс заканчивается после просмотра сумм во всех "щелях" в области исследования. Закончив выполнение процедуры, устройство формирует в систему прерывания в ПК ЭВМ сигнал запроса.11 Ь 1969 ЙНцЮНШаця К ПМ ЭВИ К МПЭП ЭВП Составитель Т.НичипоровичТехред М, Гергель Корректор А. Тяс Коп дак Заказ 3971 5 П Н тета откаб.,3 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 710 ИИПИ Государственного ко по делам изобретений Москва, Ж - 35, Раушская