Устройство для определения координат центра тяжести изображения

(191 ( 51)5 С 06 К 9/00 Н бработки изобра образов, в робо тности в системахений распознаванияотехнике, в уст ой хническии инс М,В.КармалитФ,Кутаев8) тельство СС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАТ ЦЕНТРА ТЯЖЕС (57) Изобретение о ке и измерительной использоваться в р но-измерительных у ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРИ ИЗОБРАЖЕНИЯ носится к автоматитехнике и может зличных контрольтройствах, в чатавленная цел енным вычисле зображения ну рядков, с помося координаты,1 табл. ичных кон ыть использовано в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидР 1427395, 1987. Изобретение относится к автоматии измерительной технике и может трольно-измерительных устроиствах,в частности, в системах обработкиизображений распознавания образов,в робототехнике, в устройствах позиционирования.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства определения координатцентра тяжести изображения; на фиг.2 -блок управления устройства; на фиг.3 блок-схема алгоритма определения координат центра тяжести изображения;на фиг. 4 - элемент комбинационнойлогики.Устройство для определения координат центра тяжести содержит матрир ствах позиционироержит матрицудва деаифратоалого-циФровой:ре накапливающихделения, дватриггер, блокретения - повыустройства. По- достигается одновреем моментов инерции вого и первого пою которых определяют з п Ф-лы 4 ил.,вания. Устроиство сод фотопреобразователей ра, два счетчика, ан преобразователь, четь сумматора, два блока регистра, элемент И, управления. Цель иэоб шение быстродействия цу 1 фотопреобраэователей, дешифраторы 2 и 3, счетчики 4 и 5, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 6, накапливающие сумматоры 7-10, блоки 11 и 12 деления, регистры 13 и 14, входы 15 и 16 устройства установки количества строк матрицыФотопреобразователей и установки количества столбцов матрицы 1 фотопреобразо" вателей соответственно, входы 7 (Х ) и 18 (У ), элемент И 19, триггер 20, блок 21 управления и вход 22 пуска.Блок управления содержит выходы 23-34, управляющие входы 35-37, генератор 38 импульсов, элемент И 39, триггер 40, регистр 41, элемент 42 комбинационной логики, постоянное запоминающее устройство ПЗУ 43.Элемент комбинационной логики содержит первый 44, второй 45, третий46 ииверторы, элемент ИЛИ-НК 47, первый 48, второй 49, третий 50 элементы И, первую 51-54, вторую 55-58группы элементов И и группу 60-.63элементов ИЛИ,Устройство работает следующим образом.Перед началом работы изображениеобъекта проецируют на матрицу 1 Фото,Преобразователей, которая содержитю и. ячеек, каждая из которых преобразует поступающий на нее оптический сигнал в прямо пропорциональныйэлектрический сигнал, Определениекоординат Х и У производится одновременно.По приходу сигнала на шину 22 пус"а блока 21 управления, регистр 41Обнуляется, триггер 40 разрешает20проход импульсов с генератора 38 наСинхровход регистра 41. ПроисходитВыборка содержимого ПЗУ 43 - адресаОООО (см, таблицу). На выходах 23 Яб (У 1, У 2, УЗ, У 4, Фиг. 3) блока 21 25Управленияи выходе 17 ПЗУ 43 появПяются единичные потенциалы, выполиются микрооперации первого блокаблок-схемы алгоритма, т.е. в счетчики 4 и 5 записываются соответствую 1 цие числа ш и и, триггер 20 обнуляется, обнуляются накапливающие сумматоры и блоки 11 и 12 деления, Такимобразом, устройство подготовлено к исходному состоянцю. Регистры 13 и 14е обнуляются в связи с тем, что в35их могут находится результаты предыдущих значений координат.,Начинается выборка и-го столбцаматрицы 1 Фотопреобразователей, начиная с ш-й ячейки. В каждом такте свыхода АЦП б поступает новое значение ячеек и-го столбца на входы накавливающих сумматоров 7 и 9, на которых накапливаются значения ячеекй-го столбца, .В накапливающий сумма,тор 10 прибавляются (У 7, Фиг. 3) новые значения накапливающего сумматора9. Таким образом, в накапливающемсумматоре 9 накапливается значениемомента инерции и-го столбца относительно (п,о)-й ячейки. При выборе(п,о)-й ячейки на выходе 35 дешифратора 2 появляетсц сигнал. Послеэтого в сумматоре 8 накапливается55значение накапливающего сумматора 7,накапливающий сумматор 9 обнуляется,со счетчика 5 вычитается единица, ав счетчик 4 записывается значение ш. Происходит аналогичная выборка следующего (и)-го столбца ячеек.После выборки ячеек 0-го столбца в накапливающем сумматоре 7 находится момент инерции р (нулевого порядка) иэображения, в накапливающих сумматорах 8 и 10 . - значения моментов инерции р и р,.(первого порядка) иэображения.,Поэтому происходит перезапись содержимых из накапливающих сумматоров 7, 8 и 9 в регистры блоков 11 и 12 деления, в которых производится деление моментов инерции первого порядка на момент инерции нулевого порядка. Результат переписывается в регистры 13 и 14.Введение новых узлов и конструктивных связей позволяет повысить быстродействие устройства.Формула из об ретения1. Устройство для определения координат центра тяжести изображения, содержащее матрицу фотопреобразователей, аналого-цифровой преобразователь, два накапливающих сумматора, вход первого из которых соединен с выходом аналого-циФрового преобразователя, а выход соединен с входом второго накапливающего сумматора, блок деления, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго накапливающих сумматоров, два регистра, информационный вход первого регистра соединен с информационным выходом блока деления, выходы первого и второго регистров являются выходами уетро ва, два счетчика, инФормациоыяый вход первого из которых является входом установки количества строк матрицы фотопреобразователей, еинформационный вход второго счетчи ка является входом установки количества столбцов матрицы фотопреобраэователей, два дешифратора, входы которых соединены, соответственно с выходами первого и второго счетчиков, блок управления, первый вход которого является входом запуска устройства, первьй выход блока управления соединен с входом разрешения записи первого счетчика, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы блока управления соединены соответственно с входом раз154решения записи второго счетчика, входом обнуления первого блока деления, синхровходом первого накапливающего сумматора, синхровходом второго накапливающего сумматора, входом вычитания первого счетчика, входом вычитания второго ечетчика, входом Разрешения записи первого регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устРойства, оно содержит третий и четвертый накапливающие сумматоры, второй блок деления, триггер и элемент И, выход которого соединен с вторым входом блока управления, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми информационными выходами первого и второго дешифраторов, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены соответственно с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, синхровходом четвертого накапливающего сумматора, управляющими входами первого и второго блоков деления и входом установки в "1" триггера, входом обнуления третьего накапливающего сумматора, третий выход блока управления соединен с входом обнуления второго блока деления, четвертый выход блока управления соединен с синхровходом третьего накапливающего сумматора, второй выход блока управления соединен с входами обнуления, триггера, первого, второго и четвертого накапливающих сумматоров, восьмой выход блока управления соединен с входом разрешения записи второго регистра, выходы первого дешифратора соединены с первой группой управляющих входов матрицы .фотопреобразователей, вторая группа которой соединена с выходами второго дешифратора, а выход - с информационным входом аналого-цифрового преобразоватейя, выход которого подключен к информационному входу третьего накапливающего сумматора, выход которого 3430 бподключен к информационному входучетвертого накапливающего сумматора,выход которого подключен к первомуинформационному входу второго блокаделения, информационный выход которого подключен к информационному входу второго регистра, выход триггераподключен к первому входу элементаИ, второй вход которого соединен свыходом конца деления блока деления,выход конца деления второго блока деления подключен к третьему входу элемента И, выход первого накапливающего сумматора подключен к второмуинформационному входу второго блокаделения. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, блок управления содержит генератор тактовыхимпульсов, триггер элемента И, регистр, комбинационный элемент и блокпостоянной памяти, первый - двенад цатый выходы которого являются выходами блока управления, тринадцатыйвыход блока постоянной памяти подключен к входу установки в "1" триггера, вход обнуления которого соеди нен с входом обнуления регистра иявляется первым входом блока управления, выход триггера подключен кпервому входу элемента И, другой Входкоторого подключен к выходу генерато 35 Ра тактоВЫХ импульсОВ, ВыхОд элемента И подключен к синхровходу регистра, выходы которого подключены к соответствующим адресным входам блокапостоянной памяти, четырнадцатый - 4 О двадцать первый выходы которого соединены соответственно с первым - восьмым входами элемента комбинационнойлогики, девятый, десятый и Одиннадцатый входы которого являются Вторьм, 45 третьим и четвертым входами блока управления, выходы элемента комбинационной логики соединены с соответствующими информационными входаи регистра.1543430 Составитель А.БарановТехред И,дидик Редактор ректор В.Гирняк нолинскатГКНТ СС оизводственно-издательский коибинат "Патент", г. Ужгород,гарин 3 аказ 402ЭБИИПИ Государственного133035,Тир койи Моск ета по иэоа, Ж 35, Р Подписноетениям и открытиямская наб., д. 4/5