427351

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) им от авт ва(22) Заявлено с присоедине 12.71 (2 5023/18-24 1) М. Кл. С 06 М 11/00(32)п (43) 0 Гасударственный комитет Савета теиннстрае СССР па делам нэабретений н атнрытийблико 5) Дата опу аниЯ 05.06 Авторыизобретения В, АЛеонть равления (автома(71) За явител дена Ле нститут цро телемехани 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЯ ТОЧЕЧНЫИСТОЧНИКОВ м ебра, принадлежашие ем выде Изобретение относится к средствам сбора и обработки оптической информации иможет быть использовано в качестве устройства ввода исходных данных в вычислительную машину. 5Изобретение может быть использованопри решении класса задач большой размерности дискретного программировании (эадаЗи о коммивояжере и при отыскивании,"наикратчайших деревьев"),10Известно устройство для прослеживанияи анализа изображения точечных источников.Оно осушествляет свои функции в дваэтапа, на первом из которых с помошьюволоконно-оптического преобразователя выделяются информативные прямоугольники,на втором - выпуклые многоугольники путем сканирования информативных прямоуголь-ников. Устройство использует эвристическоеправило, согласно которому замкнутый , х 0маршрут, составленный объединением наикрат .чайших замкнутых подмаршрутов на некоторых подмножествах узлов, будет наикратчайшим или близким к нему по длине выпуклым многоугольникам, перспективны для участия в наикратчайшем замкнутом маршруте.Недостатком известного устройства является малое число выделяемых им перспективных ребер, равное тЪ или т 1 -1, при числе ребер замкнутого маршрутв, равного т 1, . Этот недостаток при использовании метода последовательного улучшения маршрута в дальнейшем вынуждает оперировать с полной матрицей ребер. Второй недостаток заключается в неперспективности "ребер-сторон" выпуклых многоугольников для участия в наикратчайшем дереве, к отысщщанию которого сводятся многие экономические и технические задачи. Третий недостаток состоит в неравномерности сканирования, при котором сканируюшее пятно, исходяшее иэ центров, перекрывает каждый раэ часть пространства, просканированную раньше. Этот недостаток вызывает непроизводительные расходы энергетических и временных ресурсов. К недостаттам устройства следует отнести имеюшие место при выделении некоторых выпуклыхЮ.,3 4многоугольников потери ресурсов на скани- Блок формирования напряжений развертрование одних и тех же частей прямоугодь- ,ки 5 служит для формирования напряженийников дважды и более раз, хотя эти потери к системам горизонтальной и вертикальнойневелики.раэверток трубки 3,Цель изобретения заключается в устра-., , Йва коордщатных входа блока 6 присо/ненни этих недостатков. :,единены к соответствующим выходам блоЭта цель достигается за счет введения ка 5, четыре кольцевых - к выходам со-"в предложенное устройство блока сдвига ответствующих кочусным фотоприемниковизображения и выполнения блока выбора;(на фиг. 1 показаны один кольцевой иисследуемого учасФка в виде радиально-10 один конусный входы), командный - ккольцевой волоконной матрицы. ,командному выходу блока 5, регистрируюНа фиг, 1 показанаблок-схема уст- щий - . к выходу трубки 3, Два управляюройства; на фиг,. 2 - радиально-кольцева. щих выхода блока 6 присоединены к соволоконная матрица, на которую спроекти- . тветствующим входам блока 1, сигнаж ответствровано ноле с расположенными на нем то-) Ж ый и командный - соответственно к сигче,ными источиками. нальному и командному входам блока 5,у тройство состоит из блока 1 сдвиг. 1 Регистрирующий выход блока 6 сдукит дляизображения, полупрозрачного зеркала 2, связи данного устройства с внешними устпередающей телевизионной трубки 3, блока .Ройствами или с ЭВМ, Один из двух вывыбора исследуемого участка изображения,:, 20 ходов блока 5 присоединен к системе вервьд:одепногс в виде радиально-кольцевой 1 тикального (горизонтального) отклоненияволоконной матрицы 4, блока формироча- дуча тРУбки 3,ня апряжецдя развертки 5, блоки про- Устройство для каждого из узлов графаграммы 6, фотоприемников 7 (кольцевого,Разбивает пространство вокруг узла наи 8 (конусного) исследуемого изображе плоские одинаковые конусы, вершины коточ 1 Ф,рых совмещены с данным узлом. ПослеБлок Ь состоит из оптической систе-,разбиения в каждом конусе фиксируется1 за анноеОмы и управляемого электропривода для .заданное число лижаищих к вершине узлов.поворота зеркала 2 вокруг двух взаимно Ребра, соединяющие вершину с этими уздапернендпкудярных осей или из оптической30 ми перспективны для участия в наикратчайсистемы и дефдектора. Применение той шем замкнутом маршруте иди дереве,1, пой конструкции блока 1 зависит от Йдя задачи с сорока восемью узлами1 редъявляемьх к устройству требований в осуществлялось разбиение пространства набылтоде,ствии и точности. Волоконно-шесть конусов с выборкой в каждом. конуица 4 разбита на чет р 35 се Рбр двух наименьших длин Из общФ;. пцетрических кольца КЛ ( (, = 112 3 4) равной ширины и на шестнад-, числа 2 Ъ (И -1) 1128 Ребер полуматц; одинаковых конусов (секторов)ицы "ыло ото- а). Иентр матрицы 4 ); ,чем в их число попади все сорок восемьцентром,ребер, образующих наикратчайший цикл.дд всех КЛ;, (Порядковые номе- Следует отметить, что методом дпнамиче-ского программирования, как наиболее точра 1,) не обозначены на чертежах).ным, можно решать задачи с числом узловсК,1 оольшего радиуса имеет больший,6417, т. е. когда имеется в матрице146номерПе есечение КЛс К2.ер с,чение КЛс Кг,289 ребер. Выборка перспективныхпредстав яет собой усеченный конуг РебеР позволяет значительно повысить разПодовпа сгекдоводокон каждо мерность решемых задао коммивояжере"3методом динамического программирования.60 В устройстве пространство разбиваетсяжгут, подходящии к-му ( 6 = 1 , на шестнадцать конусов с выборкой наимещ,ФоР кУ вт -щего ребра (ребер) в конусе, причем такое23, 4) кольцевому фотоприемни; вторая половинатекловодокоп из усеченнЫхэ у .еченных , разбиение сделано ддя уменьшения расходовконусов объединена в жгут, подходящий кРесурсов на сканирование.2Я,) -му (,) = 1, 2., 16) конусному,;55, . Устройство работает следующим образом.фотоприемнику. На фиг, 1 показан один Исследуемое иэображение 9 проектирукодьцевой 7 и один конусный 8 фотопри- ется через оптический канал блока 1 и поемных и.лупрозрачное зеркало 2 на фотокатод груб,5ки 3. На поле расположены узлы (графа):в виде точечных источников, световой па,раметр которых резко отличен от парамет-,пав пощ. Поле описывается в декартоневойсистеме координат (Х,Я) с началом в.центре поли. Изображение начинают скаы-ровать по спиральной траектории, исходящей иэ начала координат. В момент встречи сканирующего цятна:с первым по счетуузлом на выходе трубки 3 появляется импульс, предписывающий запоминание в памяти блока 6, координат Х нв виде знафчений выходных напряжений блока 8, причем в памяти уэпа прйсваиаается номер,На этом этапе работы центр иэображенииполя совпадает с центром матрицы 4 и,центром фотокатода трубки 3. На следующем этапе на вход блока 1 подаютси Управляюшие воздействия, смещая все изображение параллельно оси Х(У) на величину,равную координате Х(У) первого узла иобратную ей по знаку. Тогда изображение;первого узла совмещается с центром мат-.рицы 4, после чего устройство производитвыборку перспективных ребер, инцидентныхпервому узлу. Выборка перспективных ребер производится для всех узлов одинаково,Ниже показан этот процесс для одногоиэ узлов, совмещенного на фиг, 2 с цент-ром матрицы 4. Координатами этого узлав системе координат (Х, У) будут (-Ь Х,- Д М ). Граница проекции смещенного блоком 1 изображения круглого изображения,9 на матрицу 4 показана на фиг, 2 толс.:той линией, ограничивающей расположение1 узлов, которые ва фиг, 1 не показаны,Если на выходах-го кольцевого и-го конусного фотоприемников наблюдоется сигнал, это значит, что внутри усе.ченного конуса УК имеется один илинесколько узлов. Блок 6 по наличию сигналов с конусвых фотоприемников . отби;рает среди конусов Кконусы с узлами, а среди последних - конус КрВнутри конуса К , один, несколькоили все усеченные конусы УКимеют,узлы. Блок 6 задает сканировать первым 5конус К;хи,с нем, По сигналу наЦкомандный вход блока 5 последний запускается и начинает вырабатывать напряжений.разверток. На этот же вход подаютси команды на инвертирование выходных напряжений и соответствующих переключенийвнутри блока 5, обеспечивающих ориенти 6,рованное, сканирование смещенного изобра 1 жениЯ псоли 9 н Ма фотокатоде тРУбки 3 фо1 конусам, идентичным К матрицы 4,";Траектория сканирования является дискреъ к ",:ной и состоит иэ. дуг концентрических,окружностей, ограниченных данным конусом. Центр окружностей совпадает с вер,шиной (данйым узлом) конуса; направлечния движения сканирующего пятна на смеж 1 О,. ;ных дугах противоположны. Каждая сле",дующая дуга имеет радиус, больший радиу,са предыдущей дуги, но не более, чем на; на на очередную дугу осуществляется .1 искачком вдоль линии границы конуса. Эта,:.траектория изображена на фнг. 2 в одномиз конусов левой нижней четверти матрицы4. Там же показано сканирующее пятно ссильно увеличенными диаметром и шагом ф) . между дугами, причем сканирующее пятнозаштриховано. Если блок формирования 5подает на входы вертикальной отклоняющей;системы . трубки 3 синусоиды, то на входгоризонтальной системы - косинусоиду и ф наоборот. Косинусоида и синусоида могутбыть и положительными и отрицательными,,в блок 5 (на чертежах не показан) и имеютодно и тоже значение аргумента. Когда ЗО при сканировании К (1=Ю 1 й :оъ, ),пятно проходит через узел, на выходе трубки 3 появляется импулы., предписывающийпропустить в блок 6 координаты (выходные Зб напряжения блока 5) этого узла Х=:Х -Д Хи У=У- дУ, к которым там сразу првбавляются величины Д Х и Ь У соответсчаен-но, а результат координаты (Х, У) - запо-,минается в отведенном носителе информации: О.для узла, расположенного в данный моментв центрах матрицы 4 и фотокатода трубки3. Туда же помещается длина ребр между.:указанными узлами, фигурйруюшаися также ве-.- ;,виде .напряжения, определенного уровня, 45, ,которое в этот момент имелось ва команд-. ном входе блока 6, но в блок не проходи 1 ло. Когда первым сканируется К е (11 )или когда требуется сканировать нескольконесмежных усеченных снуссн УК сенс.го конуса К, сканирующее йятно долж. но скачком переместиться на границу УК; меньшего радиуса. Величина скачка задаетеся блоком. 6; который подает соответству ющий сигнал на сигнальный вход блока 5.Сканирование прекращается, как тольковнутри К(ь=эьь) "Мй, ) отбираетсяняется правилу, указанному ранее дляК , , . После того, как произойдет выборка реоер по всем информативным Ки входы блока 1 поступают соответствующие воздействия, изображение поля смешается так, что очередной по присвоенному номеру узел совмещается с центромл;атриць.; 4 и центром фотокатода трубки3, и все действия пс выоорке черспективпьх ребер, инцидентных очередному узлуповторяются, После выборки перспективных робер по в"ем узлам устройство пре Д 5,Фзаданное число ребер, иначе после сканиро 1вания К, (с=ттии, :лжив ) начинаетсканироваться К ), ( = юи ) с наименьшим, исключая :1 мьф и тд. Таким образом в конусе К сканирование прекращается после выборки заданного числа ребер, в противоположном случае после того, как будут просканированы все К; (Д=Ма ), 1 О в которых имеются узлы. После сканирования внутри конуса Кблок 6 предписыртфвает сканирование конуса с минимальнымбез учета )=Фью, т. е. очередность 15 сканирования конусов Кнаправлена в сторону строгс повышения номеров ) сре-ди конусов К, содержащих узлы (и только такие). Порядок сканирования конусов20 Квнутри К 1 также согласуется сьповышениеми также сканируется только содержащие узлы К, Окончание сканирования любого конуса К подчи 25 кращает работу, так как матрица в блоке 6 перспективных ребер заполнена, и информация о ней будет передана на ЭВМ .или внешние устройства с регистрирующего выхода блока 6. На фиг, 2 при заданном числе перспективных ребер в каждом конусе К ,.равном единице, просканированиые зоны поля заштрихованы и обведены толстыми линиями, Как видно по фиг. 2 устройство позволяет значительно сократить обследуемую плошадь поля.Предмет изобретенияУстройство для анализа изображения точечных источников, содержащее переда;юшую телевизионную трубку, связанную с блэком формирования напряжений развертки и блоком программы, блок выбора исследуемого участка изображения, оптически связанный с изображением и фотоприемниками, выходы которых соединены с блоком программы, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целан,ю увешчения быстродействия, устройство содержит блок сдвига изсбражения, оптически связанный с передающей телевизионной трубкой и блоком выбора исследуемого уч лотка изображения, выполненным в виде радиально-кольцевой волоконной матрицы, ж 1 у ть: от соответствуюших зон которой связаны с фотоприемниками причем одни вы ходы блока программы соединены : управ ляющими входами блока сдвига изображения, другие - со входами блока фор 1 нро валил напряжений развертки,427361 Составитель В.1(удри,ии Редактор11.Утехина р" нХан Коррек тор Предириятие Гатент, Москва,69, Берсяконская иаб, 24 Заказ АВЬ Изд, Ж Ц Тираж 7 Иодинсное ЦНИИИИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий в 1 осква, 133035, Раушская наб 4